عنوان
كمپلكسهاي پلي‌پيريديلي روتنيم (III)، روديم (III) و پالاديم (II) به عنوان الكتروكاتاليست در واكنش آزادسازي هيدروژن
نويسنده اصلي
شريفي سده، زهرا
محل تحصيل
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
رشته تحصيلي
شيمي
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
چكيده
افزايش استفاده از سوخت‌هاي فسيلي چالش‌هايي مانند نگراني‌هاي مرتبط با گرمايش جهاني، آلودگي محيط‌زيست و بحران مرتبط با انرژي را در برداشته است. امروزه توليد هيدروژن و استفاده از آن يكي از راهكارهاي اصلي براي كاهش مصرف سوخت‌هاي فسيلي و بحران‌هاي جدي انرژي و محيط‌زيست است. توليد هيدروژن سبز و استفاده از الكتروكاتاليست‌ها يكي از راه‌حل‌هاي اصلي پيشنهاد شده براي اين موضوع است.
در سال‌هاي اخير، الكتروكاتاليست‌هاي بر پايه روتنيم پايداري و فعاليت الكتروكاتاليستي خوبي در واكنش آزادسازي هيدروژن (HER) و آزادسازي اكسيژن (OER) از خود نشان داده‌اند. همچنين كمپلكسهاي پلي پيريديلي روتنيم به دليل پايداري شيميايي و ويژگي¬هاي فوتوفيزيكي و الكتروشيميايي برجسته‌شان در زمينه‌هاي گوناگوني به طور گسترده مورداستفاده قرار گرفته‌اند. در اين پژوهش، يك كمپلكس پلي پيريديلي جديد از روتنيم با استفاده از ليگاند ترپيريديني با مشتق فنولي،
'4- (4-هيدروكسي فنيل)- 2، '2-'6، ''2-ترپيريدين (4-OHPh-tpy) با فرمول شيميايي [Ru (4-OHPh-tpy)Cl3] سنتز شد و با روش‌هاي تجزيه عنصري CHNS،ICP ، اسپكتروسكوپي FT-IR و اسپكتروسكوپي UV-Visشناسايي شد. همچنين سه كمپكس پلي‌پيريديلي شامل كمپلكسهاي [Ru(tpy)Cl3]، [Rh(tpy)Cl3] و[Pd(4-OHPh-tpy)Cl]Cl با استفاده از مراجع سنتز شدند. سپس فعاليت كمپلكسهاي سنتز شده به عنوان الكتروكاتاليست در فرايند آزادسازي هيدروژن در محيط اسيدي با روش‌هاي ولتامتري روبش خطي، چرخه‌اي، كرونوآمپرومتري و طيف‌سنجي امپدانس الكتروشيميايي مورد بررسي قرار گرفت. نتايج الكتروشيميايي نشان دادند كه كمپلكس جديد سنتز شده، داراي عملكرد مناسبي در محيط سولفوريك اسيد 5/0 مولار بوده و پايداري كافي از خود نشان مي‌دهد. اضافه پتانسيل كمپلكس [Ru(4-OHPh-tpy)Cl3] در چگالي جريان mA.cm-210 برابر با mV 231- و شيب تافلي آن برابر باmV.dec-1 79 است. با توجه به شيب تافل آن، واكنش از طريق مكانيسم والمر - تافل يا والمر - هيروفسكي پيش مي‌رود كه مكانيسم‌هاي مناسبي براي هر دوي آن‌ها پيشنهاد شد. سپس اين مكانيسم‌ها با استفاده از مكانيك كوانتومي نظريه تابعي چگالي (DFT) مورد بررسي قرار گرفتند. همچنين عملكرد الكتروكاتاليستي كمپلكس جديد [Ru(4-OHPh-tpy)Cl3]، با كمپلكسهاي [Ru(tpy)Cl3]، [Rh(tpy)Cl3] و
[Pd(4-OHPh-tpy)Cl]Cl مورد مقايسه قرار گرفت كه فعاليت الكتروكاتاليستي بهتري در ميان كمپلكسهاي ديگر از خود نشان داد.
شماره ركورد
230485
گرايش رشته تحصيلي
معدني
دانشكده
شيمي
دانشگاه
دانشگاه صنعتي اصفهان