شماره مدرك
21171
شماره راهنما
18148
پديد آورنده
عبيري، غزل
عنوان
تهيه فوتوالكترودهاي بر پايه تيتانيوم دي اكسيد اصلاح شده با باريم اكسيد-منگنز اكسيد به روش رسوبدهي حمام شيميايي و استفاده از آن در ساخت ابرخازنهاي نوري
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي
شيمي فيزيك
محل تحصيل
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
سال دفاع
1404
صفحه شمار
يازده، 63ص. : مصور،جدول،نمودار
توصيفگر ها
ابرخازن نوري , باريم اكسايد , منگنز اكسايد , خواص فوتوالكتروشيميايي , آندايزينگ , رسوبدهي حمام شيميايي
تاريخ ورود اطلاعات
1405/04/27
كتابنامه
كتابنامه
رشته تحصيلي
شيمي
دانشكده
شيمي
تاريخ ويرايش اطلاعات
1405/04/28
كد ايرانداك
23222430
چكيده فارسي
در اين پژوهش ، ساخت ابرخازن نوري بر پايه اكسيدهاي باريم- منگنز مورد بررسي قرار گرفت . بستر مورد استفاده در اين روش، بستر WTiO2 بود كه به روش آندايزينگ الكتروشيميايي تهيه شد. سپس با استفاده از روش رسوبدهي حمام شيميايي، ذرات باريم اكسايد و منگنز اكسايد بر روي سطح نانولولهها سنتز شد. در ادامه، خواص مورفولوژي و فوتوالكتروشيميايي آنها با روشهاي مختلف مورد مطالعه قرار گرفت. نتايج SEM نشان داد كه نانولولههايي بسيار منظم و عمود بر سطح، بر روي سطح بسترتيتانيومي رشد كرده اند و در ادامه با روش رسوبدهي، پوششي از نانوذرات باريم- منگنز بر روي سطح نانولولهها رشد كرده اند و بسته به تركيب درصد حمام رسوبدهي، در برخي نمونهها تجمعي از ذرات را ميتوان مشاهده كرد. مطالعات فوتوالكتروشيمي نشان داد كه نمونه حاوي هر دو اكسيد منگنز- باريم از عملكرد بهتري برخوردار هستند. فوتوالكترود بهينه در مقايسه با ساير الكترودها در دانسيته جريان 05/0 ميلي آمپر در تاريكي داراي ظرفيت mF/〖Cm〗^2 5285/4 بوده و در حضور نور، ظرفيت مورد نظر 21/2 برابر افزايش يافته و به mF/〖Cm〗^2 022/10 رسيد. سپس در تست دو الكترودي، دو سيستم متقارن و نامتقارن بر پايه الكترود بهينه ساخته شد و تستهاي الكتروشيميايي در حضور نور و تاريكي گرفته شد. در سيستم متقارن، ابرخازن مورد نظر داراي ظرفيت mF/〖Cm〗^2 1 در جريان 05/0 ميلي آمپر بود. در پيكربندي نامتقارن، ظرفيت بدست آمده در همان دانسيته جريان، برابر با mF/〖Cm〗^2 75/0 در تاريكي و mF/〖Cm〗^2 12/1 در روشنايي است كه نسبت به شرايط تاريكي ظرفيت بيشتري دارد.
اين سيستم در حالت متقارن داراي پايداري 95 درصد پس از 10000 سيكل و در حالت نامتقارن در شرايط تاريكي 74 درصد از ظرفيت خود را پس از 10000 سيكل حفظ كرد.
چكيده انگليسي
In this study, the fabrication of a photo-supercapacitor based on Barium-Manganese oxides was investigated. The substrate used in this process was WTiO2 which was prepared via an electrochemical anodization technique. Then using the chemical bath deposition, Barium oxide and Manganese oxide particles were synthesized on the surface of the nanotubes. Subsequently, their morphological and photoelectronchemical properties were studied using various techniques. SEM results showed that highly ordered nanotubes, perpendicular to the surface, had grown on the titanium substrates. Furthermore, through the deposition process, a coating of Barium-Manganese nanoparticles had formed on the surface of the nanotubes. Depending on the composition of the deposition bath, some samples exhibited particle aggregation. Photoelectrochemical studies revealed that the samles containing both Manganese and Barium oxides exhibited superior performance. The optimized photoelectrode, compared to other electrodes, exhibited a capacitance of 4/5285 mF/〖Cm〗^2 at a current density of 0.05 mA in the dark. Under illumination, the capacitance increased by a factor of 2/21 reaching 10/022 mF/〖Cm〗^2 . subsequently, in the two electrode test, both symmetric and asymmetric systems based on FTO were fabricated and electrochemical tests were conducted under both light and dark conditions. In the symmetric system, the fabricated supercapacitor exhibited a capacitance of 1 mF/〖Cm〗^2 at a current of 0.05 mA. In the asymmetric configuration, the obtained capacitance at the same current density was 0/75 mF/〖Cm〗^2 in the dark and 1/12 mF/〖Cm〗^2 under illumination, indicating a higher capacitance under light compared to dark conditions.This system exhibited 95% stability after 10000 cycles in the symmetric configuration, while in the asymmetric configuration under dark conditions, it retained 74% of its capacitance after 10000 cycles.
استاد راهنما
محمدمحسن مومني هامانه
استاد داور
حسين فرخ پور , اسماعيل حيدري