تهیه یک کاتالسیت ساده و ارزان با الکترود خمیر کربن اصلاح‌شده با سدیم دودسیل سولفات دارای نیکل برای اکسایش الکتروکاتالیستی اتیلن گلیکول

محورهای موضوعی : شیمی تجزیه

بنفشه نوروزی ¹ (استادیار شیمی تجزیه، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد قائمشهر، گروه شیمی، قائم شهر، ایران)
زهرا شاکری ² (کارشناسی ارشد، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد قائمشهر، گروه شیمی، قائم شهر، ایران)

تاریخ دریافت : 1396/12/07 تاریخ پذیرش : 1397/03/07 تاریخ انتشار : 1397/06/01

کلید واژه: نیکل, اتیلن گلیکول, الکترود اصلاح‌شده, SDS, ولتامتری چرخه‌ای,

چکیده مقاله :

در این کار پژوهشی، سدیم دودسیل سولفات (SDS) به روش قطره‌گذاری در سطح الکترود خمیر کربن قرار گرفت. سپس با قرار دادن الکترود اصلاح‌شده در محلول حاوی نیکل نیترات به مدت 5 دقیقه و روبش متوالی پتانسیل در محلول سدیم هیدروکسید، الکترود خمیر کربن اصلاح‌شده با SDS دارای نیکل (Ni/SDS) تهیه شد. همچنین، با توجه به اهمیت به‌کارگیری اتیلن گلیکول به‌عنوان منبع پیشنهادی جایگزین هیدروژن و به دلیل سینتیک کند آن در سطح الکترودهای خمیر کربن اصلاح‌نشده، اکسایش آن در سطح الکترود اصلاح‌شده فوق بررسی شد. نتایج به‌دست آمده بیانگر اکسایش الکتروکاتالیستی اتیلن گلیکول در سطح الکترود خمیر کربن اصلاح‌شده با Ni/SDS است. تأثیر عامل‌های متفاوت بر مقدار کارایی الکترود اصلاح‌شده بررسی و شرایط بهینه تعیین شد. در پایان نیز ثابت سرعت واکنش شیمیایی بین مراکز ردوکس در سطح الکترود اصلاح‌شده و اتیلن گلیکول محاسبه شد. سادگی، ارزانی و حساسیت بالا ازجمله ویژگی‌های برجسته این الکترود است.

چکیده انگلیسی:

In this research work, sodium dodecyl sulfate (SDS( was deposited on the surface of carbon paste electrode by dropping method. Then, the modified carbon paste electrode with SDS containing nickel (Ni/SDS) was prepared by inserting the modified electrode in a solution containing nickel nitrate for 5 minutes and sweeping of the consecutive potential in sodium hydroxide solution. Also, considering the importance of using ethylene glycohol as a proposed source instead of hydrogen and because of its slow kinetic on the bare carbon paste electrode, its oxidation investigated on the above modified electrode. The results showed the electrocatalytic oxidation of ethylene glycol on the surface of carbon paste electrode modified with SDS/Ni. The effect of various parameters on the efficiency of modified electrode was investigated and the optimal conditions were determined. Finally, the reaction rate constant between the chemical redox centers at the modified electrode surface and ethylene glycol was calculated. Simplicity, low cost, and high sensitivity are the outstanding features of the electrode.

منابع و مأخذ:

[1] Zhao, T.S.; Xu, C.; Chen, R.; Yang, W.W.; Prog. Energy Combust. Sci. 35, 275–292, 

      2009.

[2] Li, Y.S.; Zhao, T.S.; Liang, Z.X.; J. Power Sources 187, 387–392, 2009.

[3] Zhou, W.J.; Song, S.Q.; Li, W.Z.; Zhou, Z.H.; Sun, G.Q.; Xin, Q.; J. Power Sources 140, 

      50–58, 2005.   

[4] An, L.; Zhao, T.S.; Shen, S.Y.; Wu, Q.X.; Chen, R.; Int. J. Hydrogen Energy 35, 4329-

      4335, 2010. 

[5] Rousseau, S.; Coutanceau, C.; Lamy, C.; Leger, J.M.; J. Power Sources, 158, 18–24, 

      2006.

[6] Liang, Z.X.; Zhao, T.S.; Xu, J.B.; Zhu, L.D.; Electrochim. Acta 54, 2203–2208, 2009.

[7] Wang, H.; Jusys, Z.; Behm, R.J.; J. Power Sources 154, 351–359, 2006.

[8] Peled, E.; Livshits, V.; Duvdevani, T.; J. Power Sources 106, 245–248, 2002.

[9] Livshits, V.; Peled, E.; J. Power Sources 161, 1187–1191, 2006.

[10] Livshits, V.; Philosoph, M.; Peled, E.; J. Power Sources 178, 687–691, 2008.

[11] Matsuoka, K.; Iriyama, Y.; Abe, T.; Matsuoka, M.; Ogumi, Z.; Electrochim. Acta 51, 

        1085–1090, 2005.

[12] Lima, R.B.; Paganin, V.; Iwasita, T.; Vielstich, W.; Electrochim. Acta 49, 85–91, 2003.

[13] Ojani, R.; Raoof, J.B.; Hosseini, S.R.; J. Solid State Electrochem. 13, 1605-1611, 2009.

[14] Nagashree, K.L.; Ahmad, M.F.; J. Solaid State Electrochem. 14, 2307-2320, 2010.

[15] Ojani, R.; Raoof, J.B.; Fathi, Sh.; Electroanalysis 20, 1825-1830, 2008.

[16] Ojani, R.; Raoof, J.B.; Salmany-Afagh, P.; J. Electroanal. Chem. 571, 1–8, 2004. 

[17] Norouzi, B.; Sarvinehbaghi, S.; Norouzi, M.; Russ. J. Electrochem. 50, 1020–1026, 

        2014. 

[18] Norouzi, B.; Malekan, A.; Moradian, M.; Russ. J. Electrochem. 52, 330-339, 2016.

[19] Bard, A.J.; Faulkner, L.R.; "Electrochemical Methods: Fundamentals and     

        Applications", John Wiely & Sons, 2001. 

[20] Ojani, R.; Raoof, J.B.; Rahemi, V.; Int. J. Hydrogen Energy 36, 13288-13294, 2011.

[21]  Brundle, C.R.; Carley, A.F.; Chem. Phys. Let. 31, 423-427, 1975.

[22] Ojani, R.; Raoof, J.B.; Fathi, Sh.; Electrochim. Acta 54, 2190–2196, 2009. 

[23] Ureta-Za˜nartu, M.S.; Alarc´on, A.; Mu˜noz, G.; Guti´errez, C.; Electrochim. 

        Acta 52, 7857–7864, 2007. 

[24] Ojani, R.; Raoof,  J.B.; Goli, M.; Alinezhad, A.; J. Appl. Electrochem., 43,  

        927–937, 2013.

[25] Norouzi, B.; Ahangarian,M.; Norouzi, M.; Iran. J. Org. Chem. 3, 653-657, 2011.

[26] Lin, Q.; Wei, Y.; Liu, W.; Yu, Y.; Hu, J.; Int. J. Hydrogen Energy 42, 1403-1411, 2017.