اثر الکترولیز آب بر خواص خوردگی الکترودهای مزومتخلخل نیکل
General Material Designation
[پایان نامه]
First Statement of Responsibility
فرزین فهیمی
.PUBLICATION, DISTRIBUTION, ETC
Name of Publisher, Distributor, etc.
صنعتی سهند
Date of Publication, Distribution, etc.
۱۴۰۱
PHYSICAL DESCRIPTION
Specific Material Designation and Extent of Item
۸۹ص.
Other Physical Details
مصور، جدول، نمودار
Accompanying Material
CD
DISSERTATION (THESIS) NOTE
Dissertation or thesis details and type of degree
کارشناسی ارشد
Discipline of degree
مهندسی مواد- خوردگی و حفاظت از مواد
Date of degree
۱۴۰۱/۱۱/۰۱
SUMMARY OR ABSTRACT
Text of Note
پوشش نیکل مزومتخلخل از تمپلیت نرم کریستال مایع لیوتروپیک تشکیل شده توسط سورفکتانت کاتیونی ستیل-تری¬متیل¬آمینوم¬برومید (CTAB)¬ با غلظت 30% وزنی به روش آبکاری الکتریکی ایجاد شد. ساختار مزومتخلخل پوشش نیکل توسط میکروسکوپ¬ ¬الکترونی ¬روبشی¬گسیل میدانی و اندازه¬گیری مساحت سطح فعال الکتروشیمیایی مطالعه گردید. اندازه¬گیری¬های الکتروشیمیایی، ساختار بهبودیافته نیکل مزومتخلخل برای کاربرد در واکنش¬های الکترولیز آب شامل تولید گازهای هیدروژن و اکسیژن در محلول 6 مولار هیدروکسید پتاسیم را نشان داد. چگالی جریان بالای واکنش¬های تصاعد گاز هیدروژن (HER) برای پوشش نیکل مزومتخلخل، خواص الکتروشیمیایی بهبود یافته نسبت به نیکل معمولی را نشان می¬دهد. برای نمونه های مزومتخلخل بررسی شیبهای تافلی در پتانسیل آغاز واکنش تصاعد اکسیژن افزایش قابل توجه را نشان می دهد که نشان دهنده تخریب کاتالیست و عدم وجود پایداری پس از 6 ساعت است . برای واکنش تصاعد هیدروژن شیب های تافلی افزایش را نشان می دهند که نشان دهنده قرار گیری در محدوده قابل قبول حتی پس از انجام 6 ساعت واکنش می باشد. این مقدار نشان دهنده پایداری نسبتا مناسب این الکترودها است. پوشش نیکل مزومتخلخل در حضور میدان مغناطیسی، پتانسیل آغاز واکنش، اورپتانسیل و شیب تافلی واکنش¬های تصاعد هیدروژن و اکسیژن کمتری نسبت به نیکل معمولی و چگالی جریان تبادلی واکنش تصاعد هیدروژن بیشتری نسبت به نیکل معمولی دارد. نیکل مزومتخلخل با خواص بهبود یافته الکتروکاتالیزوری الکترولیز آب را می¬توان به عنوان جایگزین کاتالیزورهای پلاتین/کربن که امروزه در پیل¬های سوخت استفاده می¬شوند، دانست.
Text of Note
The mesoporous nickel coating was created from the soft lyotropic liquid crystal template formed by the cationic surfactant cetyltrimethylaminobromide (CTAB) with a concentration of 30% by weight by electroplating method. The mesoporous structure of nickel coating was studied by field emission scanning electron microscope and electrochemical active surface area measurement. The measurements of the electrochemical active surface showed that the active surface was 190 times the geometric surface for the mesoporous coating with 30 wt% CTAB and the active surface was 570 times the geometric surface for the mesoporous coating with 3 wt% CTAB. Electrochemical measurements showed the improved structure of mesoporous nickel for use in water electrolysis reactions including the production of hydrogen and oxygen gases in 6 M potassium hydroxide solution. The high current density of hydrogen gas evolution (HER) and oxygen gas evolution (OER) reactions for mesoporous nickel coating shows improved electrochemical properties compared to conventional nickel. For mesoporous samples, the examination of Tafeli gradients in the potential of starting the oxygen evolution reaction shows a significant increase from 144 to 250, which indicates the destruction of the catalyst and the lack of stability after 6 hours. For the hydrogen evolution reaction, the Tafeli slopes range from 69 to 108, which indicates that it is in an acceptable range even after the 6-hour reaction. This value indicates the relative stability of these electrodes. In the presence of a magnetic field, the mesoporous nickel coating has lower reaction initiation potential, overpotential and Tafeli slope of hydrogen and oxygen evolution reactions than ordinary nickel, and the exchange current density of hydrogen evolution reaction is higher than ordinary nickel. Mesoporous nickel with improved electrocatalytic properties of water electrolysis can be considered as an alternative to platinum/carbon catalysts that are used in fuel pellets today.
OTHER VARIANT TITLES
Variant Title
influence of alkaline water electrolysis on corrosion properties of mesoporous nickel