سنتز كاتاليزگر نيكل-آهن به روش ولتامتري چرخه اي بر بستر گرافيتي براي توليد اكسيژن و هيدروژن در محيط قليايي

كارشناسي ارشد

استفاده از الكتروكاتاليزگرهاي ارزان قيمت با كارآيي بالا در توليد هيدروژن و اكسيژن، به عنوان منابع انرژي تجديدپذير و پاك، از اهميت ويژه اي برخوردار است. هدف از اين مطالعه، استفاده از روش ولتامتري چرخه اي براي رسوب دهي الكتروشيميايي نيكل-آهن بر روي بستر ميله گرافيتي، به عنوان يك الكتروكاتاليزگر فعال براي واكنش توليد هيدروژن (HER) و واكنش توليد اكسيژن (OER) مي باشد. در اين پژوهش، نوآوري در روش سنتز الكتروكاتاليزگر نيكل-آهن با استفاده از ولتامتري چرخه اي و بهينه سازي عوامل كارآمد مانند محدوده پتانسيل اعمال شده، سرعت روبش و تعداد چرخه ها انجام شده است. علاوه بر اين، بستر مورد استفاده در اين مطالعه ميله گرافيتي است،كه بستري ارزان، پايدار با رسانايي الكتريكي بالا مي باشد. آزمون هاي مختلف الكتروشيميايي جهت سنجش فعاليت و پايداري الكتروكاتاليزگري الكترود هاي سنتز شده، در الكتروليت سديم هيدروكسيد يك مولار انجام شدند. نتايج اين مطالعه نشان مي دهد كه پوشش Ni-Fe بهينه‌شده روي بستر ميله گرافيتي، داراي فعاليت HER اميدواركننده با اضافه پتانسيل 2/191- ، 9/393- و 3/687- ميلي‌ولت به ترتيب در چگالي‌ جريان هاي 10-، 100- و mA. cm-2400- است. علاوه بر اين، الكتروكاتاليزگر Ni-Fe ساخته شده نسبت به OER بسيار فعال بوده و براي توليد چگالي جريان mA. cm-210 تنها 284 ميلي ولت اضافه پتانسيل نياز دارد. اين مطالعه روشي را براي توليد الكتروكاتاليزگر مناسب، فعال، دو عملكردي و بدون نياز به چسب براي تجزيه الكتروشيميايي آب ارائه مي دهد كه مقرون به صرفه و سريع است.

210623

دانشگاه علم و صنعت ايران

شيمي

دكتر علي غفاري نژاد