سنتز الكتروكاتاليزگر نيكل سلنايد به روش ولتامتري چرخه¬اي بر بستر گرافيتي به عنوان الكتروكاتاليزگري با كارايي بالا براي توليد الكتروشيميايي هيدروژن و اكسيژن در محيط قليايي

كارشناسي ارشد

توليد الكتروشيميايي هيدروژن و اكسيژن با استفاده از كاتاليزگرهايي با كارايي بالا و ارزان قيمت، از راه¬كارهاي مؤثر براي دستيابي به يك منبع انرژي پاك و تجديدپذير است. در مطالعه¬ي حاضر، پوششNi-Se با استفاده از روش رسوبدهي الكتروشيميايي ولتامتري چرخه¬اي درسرعت هاي روبش و تعداد چرخه هاي متفاوت در حمام رسوبدهي حاوي نمك نيكل و سلنايد، بر سطح ميله گرافيتي ايجاد شد. آزمون¬هاي مختلف الكتروشيميايي جهت سنجش فعاليت و پايداري كاتاليزگري نمونه¬ها در الكتروليت 1 مولار NaOH انجام شدند. به منظور مطالعه¬ي مشخصات سطحي پوشش¬هاي ايجاد شده، از آزمون ميكروسكوپ الكتروني روبشي گسيل ميداني(FESEM) مجهز به طيف سنج پراش انرژي پرتو ايكس (EDS) و آزمون¬هاي پراش پرتو ايكس (XRD) استفاده شد. نمونه بهينه Ni-Se با پتانسيل اضافي mV 30 بر حسب RHE و شيب تافلي mV.dec-1125.8براي واكنش توليد هيدروژن و پتانسيل اضافي mV 420 و شيب تافلي mV.dec-193 براي واكنش توليد اكسيژن، فعاليت كاتاليزگري بالايي را نسبت به ساير پوشش¬هاي ايجاد شده بر روي ميله گرافيتي را دارد. از دلايل فعاليت الكتروكاتاليزگري بالاي نمونه بهينه نيكل سلنايد مي¬توان به هم افزايي اتم هاي Ni و Se، ساختار نانو متخلخل و مساحت سطح فعال الكتروشيميايي بالا اشاره كرد. افزايش بسيار كم پتانسيل اضافي نمونه بهينه تحت چگالي جريان 100- ميلي آمپر بر سانتي متر مربع به مدت 5 ساعت الكتروليز، نشان از پايداري خوب نمونه بهينه در شرايط كاري و محيط قليايي مي¬باشد. روش ساخت كم هزينه، تك مرحله¬اي و بدون استفاده از هيچ گونه چسب و اتصال دهنده و فعاليت كاتاليزگري بسيار بالا و پايداري خوب نمونه بهينه Ni-Se، امكان استفاده تجاري اين الكترود را ميسر مي¬سازد.

196315

دانشگاه علم و صنعت ايران

دكتر قاسم براتي دربند

شيمي تجزيه

دكتر علي غفاري نژاد