19341

16746

كارشناسي ارشد

نانوشيمي

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

1402

ده.59ص.:مصور، جدول، نمودار

1402/12/14

كتابنامه

شيمي

شيمي

1403/01/18

2990046

امروزه در ميان ابرخازن‌هاي مختلف، ابرخازن بر پايه پلي‌پيرول، داراي ويژگي‌هاي بارزي مانند مقاومت بالا در برابر حرارت، سايش و شعله مي‌باشد. همچنين، داراي ظرفيت بالاي ذخيره سازي انرژي هستند. به علاوه، اين ابر‌خازن‌ها داراي عمر طولاني و كارآمدي بالايي هستند كه باعث صرفه جويي در هزينه‌هاي نگهداري و تعمير محصولات الكترونيكي مي‌شود. استفاده از چارچوب‌هاي آلي كوالانسي در ابر‌خازن‌ها به دليل ويژگي‌هاي منحصر به فرد آن‌ها از جمله ساختار كريستالي متخلخل نانو با لايه‌هاي متعدد، پيوندهاي π، ساختار مزدوج و گروه‌هاي عاملي كه باعث مي‌شود بتوانند بار الكتريكي را به خوبي ذخيره كنند. بنابراين در اين پژوهش، چارچوب‌ آلي كوالانسي تري آزيني و پلي‌پيرول از طريق الكترو پليمرشدن به روش ولتامتري چرخه‌اي بر روي بستر پارچه كربني قرار گرفت و الكترود هيبريدي پارچه كربني پوشيده شده با پلي‌پيرول وچارچوب ‌آلي كوالانسي حاصل شد. تركيب و ساختار الكترود تهيه شده، از طريق روش‌هاي مشخصه يابي از جمله اناليز‌هاي ميكروسكوپ الكتروني روبشي نشر ميداني و طيف سنجي پراش انرژي پرتوي ايكس و پراش پرتوي ايكس و طيف سنجي بازتابندگي كل تضعيف شده شناسايي شد و مورد بحث و نتيجه گيري قرار گرفت. الكترود پارچه كربني از چارچوب آلي كوالانسي و پلي‌پيرول به روش الكتروپليمرشدن به روش ولتامتري چرخه‌اي در ناحيه 0تا 8/0 ولت و سرعت اسكن 01/0 ولت بر ثانيه سنتز شد. اكترود پارچه كربني تهيه شده به عنوان الكترود كار در سيستم سه الكترودي شامل الكترود كمكي (پلاتين) و الكترود مرجع (نقره/ نقره كلريد) درمحلول آبي سولفوريك اسيد يك مولار در جريان 3 ميلي آمپر بر سانتي‌متر مربع و محدوده پتانسيل 600 ميلي ولت سنجيده شد و ظرفيت 2250 ميلي فاراد بر سانتي متر مربع حاصل شد. پايداري چرخه‌اي الكترود تهيه شده در طي انجام 4000 چرخه شارژ- دشارژ مورد مطالعه قرار گرفت و ابرخازن سنتز شده پايداري خيلي خوب و قابل قبول را نشان داد و بعد از 4000 چرخه شارژ- دشارژ 93٫3 درصد ظرفيت ويژه اوليه خود را حفظ كرد.

Today, among different supercapacitors, the polypyrrole-based supercapacitor has distinctive features such as high resistance to heat, abrasion, and flame. Also, they have a high energy storage capacity. In addition, these supercapacitors have a long life and high efficiency, which saves the maintenance and repair costs of electronic products. The use of covalent organic frameworks in supercapacitors is due to their unique characteristics, including nano-porous crystalline structure with multiple layers, π bonds, conjugated structure and functional groups that make them able to store electric charge well. Therefore, in this research, the covalent organic framework of triazine and polypyrrole was placed on the carbon cloth substrate through electropolymerization by cyclic voltammetry method and Ppy / COF hybrid electrode was obtained The composition and structure of the prepared electrode was identified through characterization methods, including field emission scanning electron microscopy, X-ray energy diffraction spectroscopy, X-ray diffraction, and attenuated total reflectance spectroscopy, and it was discussed and concluded. The carbon fabric electrode was synthesized from covalent organic framework and polypyrrole by electropolymerization method using cyclic voltammetry in the range of 0 to 0.8 V and scanning speed of 0.01 V / s. The synthesized carbon cloth electrode was measured as a working electrode in a three-electrode system including an auxiliary electrode (platinum) and a reference electrode (silver / silver chloride) in a 1 M sulfuric acid aqueous solution at a current of 3 mA / cm2 and a potential range of 600 mV. The capacity of 2250 millifarads / cm2 was obtained. Cyclic stability of the prepared electrode was studied during 4000 charge-discharge cycles and the synthesized supercapacitor showed very good and acceptable stability and retained 93.32% of its initial specific capacity after 4000 charge-discharge cycles.

محمد ديناري , محمدمحسن مومني هامانه

عليرضا نجفي چرمهيني , علي حسين كيانفر