فهرس المقالات الکتروکاتالیست

• حرية الوصول المقاله
  • صفحة الملخص
  • نص كامل
  
  1 - تعیین شرایط بهینه رشد مستقیم CNTs بر روی بستر کاغذ کربنی با روش نهشت بخار شیمیایی به عنوان بستر الکتروکاتالیست پیل سوختی پلیمری
  هاجر رجایی لیتکوهی علی بهاری
  در این پژوهش، از روش نهشت بخار شیمیایی (CVD) برای رشد مستقیم نانولوله‌های کربنی (CNTs) بر روی بستر کاغذ کربنی تلقیح شده در کاتالیست آهن استفاده شد. پارامترهای موثر بر کیفیت و چگالی رشد نانولوله‌ها مانند غلظت و زمان تلقیح کاتالیست آهن، زمان و دمای رشد نانولوله و نسبت شار أکثر

  در این پژوهش، از روش نهشت بخار شیمیایی (CVD) برای رشد مستقیم نانولوله‌های کربنی (CNTs) بر روی بستر کاغذ کربنی تلقیح شده در کاتالیست آهن استفاده شد. پارامترهای موثر بر کیفیت و چگالی رشد نانولوله‌ها مانند غلظت و زمان تلقیح کاتالیست آهن، زمان و دمای رشد نانولوله و نسبت شارش گاز حامل به تغذیه کننده مورد بررسی قرار گرفت. نتایج آنالیزهای FESEM، ﻃﯿﻒ‌ﺳﻨﺠﯽ ﭘﺮاﮐﻨﺪﮔﯽ اﻧﺮژی ﭘﺮﺗﻮ اﯾﮑﺲ (EDS)، پراکندگی رامان و TEM، مشخص کرد غلظت M 3/0 و زمان تلقیح min 60 آهن، دمای رشد °C 800، زمان رشد min 20 و نسبت شارش 15/150 Ar/C2H2:، شرایط بهینه رشد میکرومتری و شبکه‌ای نانولوله‌های کربنی بر روی بستر کاغذ کربنی می‌باشد. سپس به منظور بررسی این ساختار به عنوان بستر الکتروکاتالیست پیل سوختی پلیمری، کاتالیست پلاتین با روش کاهش اتیلن گلیکول بر روی آن بارگذاری شد و کارایی آن با کاتالیست تجاری پلاتین نشانده شده بر بستر کربن سیاه، توسط تست نیم سل مورد بررسی قرار گرفت. نتایج تست نیم سل نشان داد که استفاده از نانولوله‌های کربنی به جای کربن سیاه، باعث شد بیشینه چگالی توان از 43/4 به mWcm-2 90/9 افزایش پیدا کند. افزایش 123% بیشینه چگالی توان می‌تواند به دلیل پخش بهتر ذرات پلاتین و افزایش در دسترس‌پذیری آن‌ها به علت ساختار هندسی ویژه نانولوله‌ها و یا حمل و نقل الکترونی آسان بین پلاتین و بستر کربنی به علت رسانایی فوق‌العاده نانولوله‌های کربنی باشد. همچنین اصلاح نهایی الکترود با استفاده از اتمسفر کاهنده گاز هیدروژن، با هدف بهبود کارایی بدون افزایش بارگذاری کاتالیست پلاتین، باعث شد بیشینه چگالی توان از 90/9 به mWcm-2 36/18 تغییر کند که در حدود 85% افزایش را نشان می‌دهد. تفاصيل المقالة
• حرية الوصول المقاله
  • صفحة الملخص
  • نص كامل
  
  2 - بررسی تاثیر استفاده از گرافن اکسید کاهش‎یافته در بهبود عملکرد چارچوب فلزی آلی مس به‎عنوان الکتروکاتالیست برای واکنش کاهش اکسیژن در پیل‌های سوختی
  مهدی مهرپویا سید علی موسوی
  10.30495/jacr.2021.682551
  هدف اصلی این پژوهش، ساخت و ارایه الکتروکاتالیست‌هایی غیرفلزی با عملکردی مطلوب برای به‎کارگیری در کاتد پیل‌های سوختی است. به همین منظور، 5 الکتروکاتالیست شامل، گرافن اکسید (GO)، گرافن اکسید عامل‌دارشده با نیتروژن و گوگرد (NS –RGO) ، چارچوب فلزی آلی مس (Cu &ndas أکثر

  هدف اصلی این پژوهش، ساخت و ارایه الکتروکاتالیست‌هایی غیرفلزی با عملکردی مطلوب برای به‎کارگیری در کاتد پیل‌های سوختی است. به همین منظور، 5 الکتروکاتالیست شامل، گرافن اکسید (GO)، گرافن اکسید عامل‌دارشده با نیتروژن و گوگرد (NS –RGO) ، چارچوب فلزی آلی مس (Cu –MOF)، MOF GO-Cu-6 % و MOF NS-RGO-Cu-8 % با روش‌های آب گرمایی تهیه شدند. در ادامه، عملکرد، فعالیت و ساختار الکتروکاتالیست‌های تهیه‎شده با آزمایش‌های الکتروشیمیایی و فیزیکی موردبررسی قرارگرفت و با الکتروکاتالیست تجاری Pt/C 20 % مقایسه شد. برپایه نتیجه‎های به‎دست آمده، ساختار الکتروکاتالیست‌ها یکنواخت است و لایه نشانی‌های موردنظر به‎درستی انجام شده است. همچنین، برپایه تحلیل ریخت‎شناسی الکتروکاتالیست‌ها، اندازه ذرات در گستره نانومتر است. الکتروکاتالیستMOF NS-RGO-Cu-8 % بهترین فعالیت الکتروشیمیایی را داشت، که پتانسبل آغاز آن در مقابل Ag/AgCl، V 06/0- محاسبه شد. پیک مربوط به واکنش کاهش اکسیژن در ولتاژ V 08/0- نمایان شد که چگالی جریان در این ولتاژ، mA/cm2 8/4- بود. مقدار الکترون منتقل‎شده با این الکتروکاتالیست 53/3 محاسبه شد که نشان می‌دهد به مسیر چهار الکترونی برای واکنش کاهش اکسیژن بسیار نزدیک است. همچنین، پتانسیل آغاز الکتروکاتالیست MOF GO- Cu-6 %، V 11/0- به‎دست آمد. تفاصيل المقالة
• حرية الوصول المقاله
  • صفحة الملخص
  • نص كامل
  
  3 - فعالیت الکتروکاتالیستی نانوکاتالیست Pt/C پایدارشده با مقدارهای متفاوت سدیم سیترات در واکنش کاهش اکسیژن
  کلثوم محرابی نژاد مهدی خیرمند
  10.30495/jacr.2023.1978750.2093
  در پژوهش حاضر، به منظور دستیابی به کارایی بیشتر و استفاده کمتر از الکتروکاتالیست پلاتین برای واکنش کاهش اکسیژن در کاتد پیل سوختی، فعالیت الکتروکاتالیستی نانوذره ها با 20 درصدوزنی پلاتین بر کربن (Pt(20wt%)/C) با نسبت‌های متفاوت، ماده پایدارکننده تری سدیم سیترات برای واکن أکثر

  در پژوهش حاضر، به منظور دستیابی به کارایی بیشتر و استفاده کمتر از الکتروکاتالیست پلاتین برای واکنش کاهش اکسیژن در کاتد پیل سوختی، فعالیت الکتروکاتالیستی نانوذره ها با 20 درصدوزنی پلاتین بر کربن (Pt(20wt%)/C) با نسبت‌های متفاوت، ماده پایدارکننده تری سدیم سیترات برای واکنش کاهش اکسیژن سنتز شد. نسبت‌های 1:12، 1:9 ،1:6 ،1:3 از پلاتین و تری سدیم سیترات (Pt/C:TC) به عنوان عامل پایدارکننده با روش اشباع-کاهش آماده شد. میکروسکوپ الکترونی روبشی SEM برای ریخت شناسی نانوکاتالیست و روش های ولت آمپرسنجی چرخه‌ای(CV)، ولت آمپرسنجی با روبش خطی پتانسیل (LSV)، الکترود دیسک چرخان (RDE) و طیف سنجی رهبندی الکتروشیمایی (EIS) برای ارزیابی واکنش کاهش اکسیژن در لایه کاتالیست کاتد در محیط اسیدی به کارگرفته شدند. نتیجه ها نشان داد که کارایی الکتروکاتالیست ساخته شده بانسبت Pt/C:TC برابر با 1:3 برای کاهش اکسیژن نسبت به سایر الکترودها بهتر است. همچنین، مقاومت انتقال بار کمتر، توزیع مناسب‌تر و سطح فعال الکتروشیمیایی (m2gpt 1/7) بهتری دارند. افزون براین، تعداد الکترون های واکنش کاهش اکسیژن نیز محاسبه شد که برای نسبت 1:3 از مسیر چهار الکترونی پیروی ‌کرد. تفاصيل المقالة
• حرية الوصول المقاله
  • صفحة الملخص
  • نص كامل
  
  4 - تهیه حسگر الکتروشیمیایی بر پایه خمیر کربن اصلاح‌شده با استیل فروسن برای اندازه‌گیری D-پنیسیل آمین
  بنفشه نوروزی فرشید رستمی
  در کار حاضر، یک حسگر الکتروشیمیایی برای D-پنیسیل آمین به‌وسیله خمیر کربن اصلاح‌شده با استیل فروسن تهیه شد. برای نخستین بار رفتار الکتروشیمیایی D-پنیسیل آمین در سطح الکترود خمیر کربن اصلاح‌شده با استیل فروسن به کمک روش ولتامتری چرخه‌ای و کرونوآمپرومتری بررسی شد. نتیجه‌ها أکثر

  در کار حاضر، یک حسگر الکتروشیمیایی برای D-پنیسیل آمین به‌وسیله خمیر کربن اصلاح‌شده با استیل فروسن تهیه شد. برای نخستین بار رفتار الکتروشیمیایی D-پنیسیل آمین در سطح الکترود خمیر کربن اصلاح‌شده با استیل فروسن به کمک روش ولتامتری چرخه‌ای و کرونوآمپرومتری بررسی شد. نتیجه‌های تجربی بیانگر آن است که الکترود اصلاح‌شده، اثرات الکتروکاتالیستی روی اکسایش D-پنیسیل آمین دارد و در نتیجه با افزایش مشخصی در پاسخ جریان دماغه آندی همراه است. تحت شرایط بهینه، جریان دماغه آندی وابستگی خطی خوبی نسبت به غلظت D-پنیسیل آمین در گستره غلظتی 0/07 تا 1 میلی‌مولار و 0/002 تا 0/022 میلی‌مولار به ترتیب به کمک روش ولتامتری چرخه‌ای و آمپرومتری نشان داد. حد آشکارسازی (3 برابر انحراف استاندارد) نیز برابر با 0/05 و 0/001 میلی‌مولار محاسبه شد. برخی عامل سینتیکی مانند ثابت سرعت کاتالیستی محاسبه شد (k برابر با cm3 mol-1 s-1 2/88). سادگی، ارزانی، حساسیت بالا، تکرارپذیری خوب الکترود همراه با حد تشخیص پایین از جمله ویژگی‌های برجسته این الکترود است. تفاصيل المقالة
• حرية الوصول المقاله
  • صفحة الملخص
  • نص كامل
  
  5 - بررسی آزمایشگاهی و نظری الکترواکسایش متانول بر بستر پلی‌آنیلین اصلاح شده با نانوذره‌های نیکل
  محمد سلیمانی لشکانری رضا خاکپور جابر فلاح
  در این پژوهش، پلی‌‌آنیلین از طریق چرخه‌‌های آمپرولت‎سنجی در محیط اسیدی بر سطح الکترود کربن شیشه‌ای تشکیل شد. پس از آن یون‌های نیکل از طریق غوطه‌ورسازی الکترود در محلول نیکل بر سطح پلی‌آنیلین قرار گرفت. با اعمال چرخه‌های آمپرولت‎سنجی در گستره 0 تا 1 ولت، فلز نیکل أکثر

  در این پژوهش، پلی‌‌آنیلین از طریق چرخه‌‌های آمپرولت‎سنجی در محیط اسیدی بر سطح الکترود کربن شیشه‌ای تشکیل شد. پس از آن یون‌های نیکل از طریق غوطه‌ورسازی الکترود در محلول نیکل بر سطح پلی‌آنیلین قرار گرفت. با اعمال چرخه‌های آمپرولت‎سنجی در گستره 0 تا 1 ولت، فلز نیکل بر سطح پلی‌آنیلین رسوب داده شد. سپس، با روش‌های آمپرولت‎سنجی چرخه‌ای و آمپرزمان‎سنجی ویژگی الکتروکاتالیستی الکترود اصلاح شده برای اکسایش متانول در محیط بازی مورد بررسی قرار گرفت. افزون بر آزمون‌های آزمایشگاهی، عملکرد الکترود پلی‌آنیلین/نیکل با روش نظری تابع چگال بررسی شد. نتایج آزمون آمپرولت‎سنجی چرخه‌ای نشان داد که با افزایش سرعت روبش، پیک جریان آندی افزایش می‌یابد و همچنین، آزمون کرنوآمپرومتری مشخص کرد که پلی‌‌آنیلین/نیکل از پایداری مناسبی نسبت به زمان برخوردار است. در بررسی محاسباتی، با انرژی جذب متانول بر سه موقعیت متفاوت از پلی‌آنیلین/نیکل، مشخص شد که بهترین موقعیت برای جذب متانول، موقعیت M1 است که کمترین انرژی جذب را دارد و پایدارترین حالت است. نتایج به‌دست آمده از بررسی مسیر واکنشی نشان داد که بهترین مسیر با داشتن پایین‌ترین انرژی فعال‌سازی مربوط به جداشدن نخستین اتم هیدروژن از اکسیژن موجود در متانول است. تفاصيل المقالة
• حرية الوصول المقاله
  • صفحة الملخص
  • نص كامل
  
  6 - تهیه چندسازه نانولوله‌های کربنی/ پلاتین بلک و کاربرد آن برای الکتروکاتالیست واکنش آزادسازی هیدروژن
  ابراهیم شجاعی شهلا فتحی فرشته چکین
  در این پژوهش، ابتدا چندسازه نانولوله‌های کربنی/ پلاتین بلک با روش ساده، مؤثر و ارزان تهیه شد. نمونه تهیه شده با روش‌های میکروسکوپی الکترونی عبوری (TEM) و پراش انرژی پرتو ایکس (EDX) مورد بررسی قرار گرفت. تصاویر TEM نشان داد که نانوذره‌های پلاتین به‌صورت دانه‌های تسبیح رو أکثر

  در این پژوهش، ابتدا چندسازه نانولوله‌های کربنی/ پلاتین بلک با روش ساده، مؤثر و ارزان تهیه شد. نمونه تهیه شده با روش‌های میکروسکوپی الکترونی عبوری (TEM) و پراش انرژی پرتو ایکس (EDX) مورد بررسی قرار گرفت. تصاویر TEM نشان داد که نانوذره‌های پلاتین به‌صورت دانه‌های تسبیح روی دیواره خارجی نانولوله‌های کربنی تثبیت شده و وجود عنصر پلاتین (Pt) در طیف EDX دلیل بر حضور Pt در چندسازه است. سپس، با ساخت الکترود خمیر کربن اصلاح شده (CPE) با این نانو چندسازه، فعالیت کاتالیستی نانو چندسازه تهیه شده در محیط اسیدی به‌وسیله روش‌های الکتروشیمی از قبیل ولتامتری روبش خطی در واکنش آزادسازی هیدروژن مورد بررسی قرار گرفت. نتایج ولتامتری روبش خطی نشان داد که الکترود CPE اصلاح شده با Pt-CNT نسبت به الکترود CPE، با چگالی جریان بالاتر و پتانسیل کم منفی‌تر در واکنش آزادسازی هیدروژن ظاهر می‌شود. اثر عامل‌های متفاوت مانند نوع و غلظت الکترولیت و نسبت پلاتین بلک به نانولوله‌های کربنی در الکتروکاتالیست واکنش آزادسازی هیدروژن مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که سولفوریک اسید M 1/0 و نسبت 2:5 از پلاتین بلک به نانولوله‌های کربنی به‌عنوان شرایط بهینه در واکنش آزادسازی هیدروژن است. تثبیت چنین نانو چندسازه‌ای روی الکترود، موجب پتانسیل شروع فرایند آزادسازی هیدروژن حدود V2/0- و کمترین شیب تافل V-1 dec-14 شد. ضریب انتقال الکترون و چگالی مبادله جریان برای Pt-CNT/CPE با استفاده از شیب نمودار تافل به ترتیب حدود 3/1 وmA cm-2 12/0 برای واکنش آزادسازی هیدروژن به‌دست آمده است. تفاصيل المقالة
• حرية الوصول المقاله
  • صفحة الملخص
  • نص كامل
  
  7 - بهبود واکنش کاهش اکسیژن در پیل سوختی با نانوالکتروکاتالیست های هیدروکسید دولایه آلومینیم و روی
  حامد کوثری مهدی مهرپویا فتح الله پورفیاض
  به منظور توسعه الکترو‌کاتالیست‎های فلزی کارآمد و کم‌هزینه برای واکنش کاهش اکسیژن (ORR)، در این پژوهش، ترکیب هیدروکسید دولایه آلومینیم و روی (ZnAl-LDH) با گرافن اکساید کاهش‎یافته و عامل‌دار شده با اتم‌های نیتروژن و سولفور (N,S–rGO) با روش آب‎گرمایی، مور أکثر

  به منظور توسعه الکترو‌کاتالیست‎های فلزی کارآمد و کم‌هزینه برای واکنش کاهش اکسیژن (ORR)، در این پژوهش، ترکیب هیدروکسید دولایه آلومینیم و روی (ZnAl-LDH) با گرافن اکساید کاهش‎یافته و عامل‌دار شده با اتم‌های نیتروژن و سولفور (N,S–rGO) با روش آب‎گرمایی، مورد‎استفاده قرار گرفت. ساختار، ترکیب، ریخت و فعالیت الکتروکاتالیستی ترکیب ZnAl-LDH/N,S–rGO با به‎کارگیری آزمون‎های فیزیکی و الکتروشیمیایی بررسی و نتایج با عملکرد الکتروکاتالیستی کاتالیست تجاری Pt/C 20% مقایسه شد. برپایه نتایج آزمایش‌های فیزیکی، افزون بر یکنواخت‎بودن و لایه نشانی صحیح ساختار الکتروکاتالیست‌، اندازه ذرات نیز به گستره نانومتر رسید. برپایه نتایج الکتروشیمیایی، الکتروکاتالیست ZnAl-LDH/N,S–rGO فعالیت الکتروشیمیایی قابل‎توجه و بسیار نزدیک به کاتالیست تجاری Pt/C 20% داشت. پتانسیل آغاز واکنش برای این نمونه V 0/01- تعیین شد. پایداری الکتروکاتالیستی در محیط قلیایی مطلوب بود. می‌توان نتیجه گرفت هیبرید هیدروکسیدهای دولایه (LDHs) و پایه‌های کربنی، رسانایی الکتریکی، فعالیت الکتروکاتالیستی، سطح فعال و پایداری را برای واکنش کاهش اکسیژن بهبود می‎دهند. تفاصيل المقالة
• حرية الوصول المقاله
  • صفحة الملخص
  • نص كامل
  
  8 - بررسی تاثیر حرارت کلسیناسیون بر روی رشد نانوساختارهای اکسید نیکل از فوم نیکل جهت تولید اکسیژن به روش تجزیه الکترو شیمیایی
  Ahmad Ahmadi daryakenari
  در این پژوهش، یک روش مقرون به صرفه و ساده برای سنتز نانوذرات NiO پشتیبانی شده بر روی فوم نیکل برای واکنش تولید اکسیژن (OER) ارائه می‌شود. یک فرآیند بازپخت تک مرحله‌ای در دماهای مختلف (°C 300-700) برای دستیابی به دمای بهینه انجام می‌شود که در آن یک الکتروکاتالیست با مورف أکثر

  در این پژوهش، یک روش مقرون به صرفه و ساده برای سنتز نانوذرات NiO پشتیبانی شده بر روی فوم نیکل برای واکنش تولید اکسیژن (OER) ارائه می‌شود. یک فرآیند بازپخت تک مرحله‌ای در دماهای مختلف (°C 300-700) برای دستیابی به دمای بهینه انجام می‌شود که در آن یک الکتروکاتالیست با مورفولوژی مناسب و فعالیت الکتروکاتالیستی بالا قابل دستیابی است. مکانیسم جوانه‌زنی و رشد این ذرات بر اساس پروسه بخار-جامد و استوالدرایپنینگ است. در واقع ابتدا هسته‌های ذرات اکسید نیکل بر روی فوم نیکل بر اثر مکانیزم بخار-جامد تشکیل می‌شود و سپس با تحت تاثیر قرار گرفتن از پدیده استوالد-راپنینگ رشد می‌کنند. در واقع بهترین فعالیت الکتروکاتالیستی توسط الکترود ساخته شده در دمای °C 400 نشان داده می‌شود که چگالی جریان mA/cm2 10 را در پتانسیل mV 59/1 در مقابل الکترود هیدروژن برگشت‌پذیر (RHE) در شرایط قلیایی ارائه می‌دهد. آزمایش‌های مشخصه مواد مختلف همراه با اندازه‌گیری‌های الکتروشیمیایی برای روشن شدن علت فعالیت الکتروکاتالیستی عالی الکترود ساخته شده در دمای °C ۴۰۰ استفاده شده است. تفاصيل المقالة