سنتز نانوکامپوزیتصهای اصلاح شده فروسنی آلوتروپ های کربن/پلی آنیلین و بررسی خصوصیات الکتروشیمیایی آنها
Parallel Title Proper
Synthesis of ferrocene modified carbon allotropes/polyaniline nanocomposites and investigation of their electrochemical properties
First Statement of Responsibility
/المیرا پیامی
.PUBLICATION, DISTRIBUTION, ETC
Name of Publisher, Distributor, etc.
: شیمی
Date of Publication, Distribution, etc.
، ۱۳۹۹
PHYSICAL DESCRIPTION
Specific Material Designation and Extent of Item
۱۸۶ص
NOTES PERTAINING TO PUBLICATION, DISTRIBUTION, ETC.
Text of Note
چاپی - الکترونیکی
DISSERTATION (THESIS) NOTE
Dissertation or thesis details and type of degree
دکتری
Discipline of degree
شیمی آلی
Date of degree
۱۳۹۹/۰۴/۱۸
Body granting the degree
تبریز
SUMMARY OR ABSTRACT
Text of Note
در این رساله، نانوکامپوزیتصهای جدیدی بر پایهصی گرافن اکسید عاملصدار شده با مشتقات الکتروفعال فروسن و پلیمر رسانای پلیصآنیلین سنتز شد .برای بررسی ترکیب شیمیایی، ریخت شناسی و ساختار نانوکامپوزیتصهای سنتز شده آنالیزهای طیف سنجی تبدیل فوریه پرتو فروسرخIR)- (FT، طیف سنجی پراش پرتو ایکس(XRD) ، طیف سنجی میکروسکوپ الکترونی روبشیSEM) - (FEو طیف سنجی انرژی پرتو ایکس (EDS) مورد استفاده قرار گرفت .پس از شناسایی و تایید ساختار نانوکامپوزیتصها، در مرحله-ی بعد رفتار ابرخازنی نانوکامپوزیتصهای سنتز شده با انجام آزمایشصهای ولتامتری چرخهصای(CV) ، گالوانواستاتیک شارژ-دشارژ (GCD) و طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی (EIS) مورد سنجش قرار گرفت .ابتدا ترکیب۴ -فروسنیل بوتیل آمین سنتز گردید و سپس با تشکیل پیوند آمینی، به سطح گرافن اکسید پیوند داده شد .در نهایت کامپوزیت آن با پلیصآنیلین به صورت فیزیکی تهیه گردید .نانوکامپوزیتFc/PANI - GOظرفیت ویژه۲۰۸ - mAh g ۱را در دانسیته جریان۵/۲ - A g ۱نشان داد .همچنین نانوکامپوزیت سنتز شده دارای پایداری چرخهصای ۱۳/۸۵ بعد از ۳۰۰۰ چرخه میصباشد .ترکیب[(۴- ۲،۴-بیس)اتیلصفروسنیل(پنتوکسی(متیل[اکسیرانEpo) - (BisFcسنتز گردید سپس سطح گرافن اکسید با ترکیب فروسنی سنتز شده اصلاح گردید .در نهایت کامپوزیت آن با پلیصآنیلین به صورت فیزیکی تهیه گردید .نانوکامپوزیتBisFc/PANI -EDA- GOظرفیت ویژه۲۷۲ - mAh g ۱را در دانسیته جریان۵/۲ - A g ۱نشان داد .همچنین نانوکامپوزیت سنتز شده دارای پایداری چرخهصای ۸۹ بعد از ۳۰۰۰ چرخه میصباشد .همچنین بیشترین دانسیتهصی انرژی و دانسیتهصی توان نانوکامپوزیت سنتز شده در سیستم دو الکترودی به ترتیب برابر با۳/۶۹ - Wh Kg ۱و۶۱۷۱ - W Kg ۱میصباشد .ترکیب(۴- ۳-فروسنیلصبوتوکسی(پروپین سنتز گردید و سپس سطح گرافن اکسید از طریق واکنش کلیک با مشتق فروسنی سنتز شده عاملصدار گردید .در نهایت کامپوزیت آن با پلیصآنیلین و نانوذرات تترا اکسید منگنز به صورت فیزیکی تهیه گردید .نانوکامپوزیتFc/Mn۳O۴/PANI - GOظرفیت ویژه۲۳۳ - mAh g ۱را در دانسیته جریان۵/۲ - A g ۱نشان داد .همچنین نانوکامپوزیت سنتز شده دارای پایداری چرخهصای ۸۰ بعد از ۳۰۰۰ چرخه میصباشد .همچنین بیشترین دانسیتهصی انرژی و دانسیتهصی توان نانوکامپوزیت سنتز شده در سیستم دو الکترودی به ترتیب برابر با۶/۴۲ - Wh Kg ۱و۵۵۶۰ - W Kg ۱میصباشد .ترکیب۲ ،۲-بیس)اتیل فروسنیل(پروپان سنتز شد و سپس ترکیب سنتز شده از طریق برهمکنشصهای - در بین صفحات گرافن اکسید قرار گرفت و در نهایت کامپوزیت آن با پلیصآنیلین به صورت فیزیکی تهیه گردید .نانوکامپوزیتPANI۰.۵ -Pr۳-EtFc-B- GOظرفیت ویژه۴۲۹ - mAh g ۱را در دانسیته جریان۵/۲ - A g ۱نشان داد .همچنین نانوکامپوزیت سنتز شده دارای پایداری چرخهصای ۱۳/۸۹ بعد از ۳۰۰۰ چرخه میصباشد
Text of Note
In this project various nanocomposites based on ferrocene functionalized graphene oxide and polyaniline were synthesized. The surface modification, crystalline structure, morphology and composition of the synthesized nanocomposites were further investigated using Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR), X-ray diffraction (XRD), field emission scanning electron microscopy (FESEM), energy dispersive X-ray (EDX) analyses, respectively. Also, the electrochemical behavior of the synthesized nanocomposites was investigated by electrochemical methods of cyclic voltammetry (CV), electrochemical impedance spectroscopy (EIS), galvanostatic charge-discharge measurement (GCD). Firstly, we synthesized 4-ferrocenylbutylamine and then the amine groups in the side chain of Fc to attack to epoxy rings on the GO surface and open them by ring opening reaction. Finally, the Fc functionalized GO was mixed physically with PANI to obtain the desired nanocomposite. The GO-Fc/PANI nanocomposite has shown excellent capacity retention (85.13 ) with a high battery-type charge storage capacity of 208 mAh g-1 at 2.5 A g-1. BisFc-Epo was synthesizzed as a novel ferrocenyl based epoxy compound. The GO nanosheets were functionalized with BisFc-Epo. Finally, the GO-EDA-BisFc/PANI nanocompositewas synthesized. The final nanocomposite has shown excellent capacity retention (89 ) with a high battery-type charge storage capacity of 272 mAh g-1 at 2.5 A g-1. In a two electrode symmetrical system, a high energy density of 69.3 Wh kg-1 along with a high power density of 6171 W kg-1 was obtained. 3-(4-ferrocenylbutoxy)propyne was synthesized. Furthermore, a click reaction between azide-functionalized GO (GO-N3) with 3-(4-ferrocenylbutoxy)propyne was used for functionalization of GO nanosheets. The GO-Fc/Mn3O4/PANI nanocomposite was synthesized by physically mixing together of GO-Fc, Mn3O4 nanoparticles, and PANI. The GO-Fc/Mn3O4/PANI nanocomposite has shown excellent capacity retention (80 ) with a high battery-type charge storage capacity of 233 mAh g-1 at 2.5 A g-1. In a two electrode symmetrical system, a high energy density of 42.6 Wh kg-1 along with a high power density of 5560 W kg-1 was obtained. 2,2-bis(ethylferrocenyl)propane was synthesized. Then, GO-B-(EtFc)-Pr3 nanohybride was prepared by intercalation of ferrocenyl compound between GO nanosheets. Finally, the Fc functionalized GO was mixed physically with PANI to obtain the desired nanocomposite. The GO-B-(EtFc)-Pr3/PANI0.5 nanocomposite has shown excellent capacity retention (89.13 ) with a high battery-type charge storage capacity of 429 mAh g-1 at 2.5 A g-1
PARALLEL TITLE PROPER
Parallel Title
Synthesis of ferrocene modified carbon allotropes/polyaniline nanocomposites and investigation of their electrochemical properties