IR
۴۱۳۱پ
فارسی
IR
ساخت نانو کامپوزیت نیترید کربن گرافیتی (g-C۳N۴)- دی سولفید مولیبدن (MoS۲) و بررسی خواص الکتروکاتالیستی آن برای تولید هیدروژن
[پایان‌نامه]
Synthesis of graphite carbon nitride (g-C۳N۴)-molybdenum disulfide (MoS۲) nanocomposite and investigation of its electrocatalytic properties for hydrogen production
/نازلی مروتی شریفی
: علوم پایه
، ۱۳۹۸
۸۰ص.
:
زبان: فارسی
زبان چکیده: فارسی
چاپی - الکترونیکی
مصور، جدول، نمودار
کارشناسی ارشد
فیزیک- ماده چگال
۱۳۹۸/۱۱/۰۱
صنعتی سهند
تا کنون، در جوامع انسانی سوخت‌های فسیلی به عنوان منبع اصلی انرژی مورد توجه بوده‌اند که باعث تولید دی اکسید کربن، آلودگی محیط زیست و هوا و گرم شدن زمین شده‌اند .بنابراین، به نظر می‌رسد جایگزین‌های تمیز و تجدیدپذیر مانند انرژی باد، انرژی خورشیدی و انرژی هیدروژن می‌تواند آثار مخرب سوخت‌های فسیلی را کاهش دهد .در میان انرژی‌های تجدیدپذیر، هیدروژن به عنوان یک منبع پاک و غیرکربنی شناخته می‌شود که می‌تواند به روش الکتروکاتالیستی تولید شود .در این پژوهش، نانوساختارهای نیترید کربن گرافیتیC- (g۳N۴) از بالکC- g۳N۴ با ورقه ورقه کردن دو مرحله‌ای در سونیکیتور حمامی و پروبی تهیه شد .برای بهبود تولید هیدروژن الکتروکاتالیستی، نانوساختارهایC- g۳N۴ با نانوساختارهای دی سولفید مولیبدن(MoS ۲) اصلاح شد .نانوکامپوزیتC- g۳N۴ با نانوساختارهایMoS ۲ بر روی پارچه کربنی انعطاف‌پذیر، رسانا و سه بعدی با تکنیک ساده و بدون اتصال‌دهنده الکتروفورتیک لایه‌نشانی شد .مورفولوژی محصولاتC- g۳N۴ وMoS ۲ پس از مراحل سونیکیت با آنالیز میکروسکوپ الکترونی روبشی (TEM) بررسی شد .براساس تصویر TEM سوسپانسیونMoS ۲ حاوی نقاط کوانتومی و توزیعی از نانوصفحات با اندازه مختلف بود .همچنین، نانوساختارهای ساخته شدهC- g۳N۴ نیز شامل نانوصفحات( با اندازه چند صد نانومتر) و نقاط کوانتومی بود .الکترود نانوکامپوزیت در چگالی جریانmA.cm -۲ ۱- پتانسیل مازادی به اندازه vs RHE V ۰/۱۳۹ و کمتر از مقدار آن برایC- g۳N۴ و پایداری نسبتا خوبی پس از ۱۰۰۰ چرخه برای HER از خود نشان داد .عملکرد الکتروکاتالیستی بهبودیافته به نانوساختارهایC- g۳N۴ وMoS ۲ روی پارچه کربنی سه بعدی نسبت داده شد که باعث ایجاد سطح بالا و سایت‌های فعال بیشتر می‌شوند .این پژوهش، الکترودی مقرون به‌صرفه، پایدار و سه بعدی بر پایهC- g۳N۴ را برای واکنش تولید هیدروژن پیشنهاد می‌دهد.
Up to now, fossil fuels have attended as main energy sources in human societies which lead to carbon dioxide generation, environmental and air pollution and global warming. Therefore, it seems that clean and renewable replacements such as wind, solar and hydrogen energy can diminish the destructive effects of the fossil fuels. Among the renewable energies, hydrogen is introduced as a clean, renewable and carbon-free resource and its generation can be produced electrocatalyticly. In this work, graphitic carbon nitride (g-C3N4) nanostructures were prepared from bulk g-C3N4 by two steps exfoliation in a bath and tip sonicator. To improve electrocatalytic hydrogen evolution reaction (HER), the g-C3N4 nanostructurers were modified by Molybdenum disulfide (MoS2) nanostructures. Nanocomposite of the g-C3N4 with MoS2 nanostructures was deposited on a flexible, conductive and three dimensional carbon cloth by a facile and binder-free electrophoretic technique. Morphology of the MoS2 and g-C3N4 products after sonication steps was investigated by transmission electron microscopy (TEM) analysis. Based on TEM image, the MoS2 suspension constituted quantum dots and a distribution of nanosheets with different sizes. Also, the synthesized nanostructures of the g-C3N4 included nanosheets (with size of several hundred nanometers) and quantum dots. The nanocomposite electrode exhibited an overpotential of 0.139 V vs. RHE at -1 mA.cm-2, lower than that of the g-C3N4 and relatively good stability after 1000 cycles for HER. The enhanced electrocatalytic performance was attributed to the MoS2 and g-C3N4 nanostructures on three dimensional carbon cloth, leading to high surface area and more number of the exposed active sites for HER. This research proposes cost-effective, stable and three dimensional g-C3N4 based electrode for hydrogen evolution reaction.
ba
Synthesis of graphite carbon nitride (g-C۳N۴)-molybdenum disulfide (MoS۲) nanocomposite and investigation of its electrocatalytic properties for hydrogen production
نیترید کربن گرافیتی
دی سولفید مولیبدن
لایه‌نشانی الکتروفورتیک
واکنش تولید هیدروژن
پتانسیل مازاد
Graphitic carbon nitride, Molybdenum disulfide, electrophoretic deposition, hydrogen evolution reaction, overpotential
نیترید کربن گرافیتی، دی سولفید مولیبدن، لایه‌نشانی الکتروفورتیک، واکنش تولید هیدروژن، پتانسیل مازاد
مروتی شریفی، نازلی
یوسف‌زاده، سمیرا، استاد راهنما
ایران
20230624
فیزیک ،۹۰۱۷۵ ،۱۳۹۸
ی‌تیفارگ ن‌برک دیرتین ت‌یزوپماک ونان ت‌خاس -(g-C3N4) ن‌دبیلوم دیفلوس ی‌د (MoS2) ن‌ژوردیه دیلوت ی‌ارب ن‌آ ی‌تسیلاتاکورتکلا ص‌اوخ ی‌سررب و.pdf
عادی
عادی
41311.pdf
p90175.pdf
0
ایمانی
متن
0
پ۴۱۳۱
فارسی
نمایه‌سازی قبلی
pe
TF
92029
1
a
Y
