عنوان

ترسیب الكتروشیمیایی نانوکامپوزیت هاي اکسید مس با نقاط کوانتومی کربن و بررسی مورفولوژي و عملكرد الكتروکاتالیزوري آنها براي واکنش آزادسازي هیدروژن

شماره

پ۲۶۱۸۶

زبان متن نوشتاري يا گفتاري و مانند آن

per

عنوان اصلي

ترسیب الكتروشیمیایی نانوکامپوزیت هاي اکسید مس با نقاط کوانتومی کربن و بررسی مورفولوژي و عملكرد الكتروکاتالیزوري آنها براي واکنش آزادسازي هیدروژن

نام نخستين پديدآور

احمدسروری

نام ناشر، پخش کننده و غيره

شیمی

تاریخ نشرو بخش و غیره

۱۴۰۰

نام خاص و کميت اثر

۸۸ص.

مواد همراه اثر

سی دی

جزئيات پايان نامه و نوع درجه آن

کارشناسی ارشد

نظم درجات

شیمی فیزیک

زمان اعطا مدرک

۱۴۰۰/۱۱/۱۸

متن يادداشت

چکیده:یکی از راه¬کار¬های جایگزین برای کمبود قریب الوقوع انرژی، استفاده از منابع انرژی های تجدید پذیر و فن آوری های نوین در تولید آنها است. هیدروژن به عنوان حامل انرژی یکی از کارآمدترین، تمیزترین و سبک ترین سوخت ها است. الکترولیز آب روشی برای تولید هیدروژن می¬باشد. الکتروکاتالیست، کاتالیزوری است که در واکنش‌های الکتروشیمیایی شرکت می‌کند و بدون مصرف شدن در واکنش‌ها، آنها را سرعت می‌بخشد. در پروژه حاضر، ابتدا به روش الکتروشیمیایی پوشـش¬هـایی از اکسید مس در شرایط مختلف از نظر دما، غلطت، زمان ترسیب، پتانسیل وpH بر روی اکسید قلع دوپ شده با ایندیم ترسیب داده شد و سپس برای مشخص کردن پتانسیل شروع واکنش آزاد سازی هیدروژن از همه نمونه ها تست LSVانجام شد و با تعیین کمترین پتانسیل شروع، حالت بهینه انتخاب گردید. جهت افزایش کارائی الکترودها، نقاط کوانتومی کربن سنتز شده، با موفقیت براکسید مس دوپ گردید. پس از تهیه الکترودها ازطریق روش های میکروسـکوپ الکترونـی روبشـی((SEM، طیف سنجی پراش انرژي پرتو (EDX) X و میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM)، مطالعات مورفولوژي و آنالیز سطح انجام گرفت. جهت انجام مطالعات الکتروشیمیایی و بررسی خواص الکتروکاتالیتیکی پوششهاي حاصل از روشهاي طیف سنجی امپدانس الکتروشـیمیایی (EIS)، ولتـامتري روبش خطی(LSV) و ولتامتری چرخـه اي (CV)اسـتفاده گردیـد. تصـاویر SEMنشـان دادنـد کـه الکترودهاي کامپوزیت شده در مقایسه با الکترود اکسیدمس داراي ساختار متراکم و فشرده هسـتند. همچنین نتایج بدست آمده از EISنشان داد که الکترودهاي کامپوزیت شده مقاومـت انتقـال بـار کمتـر و فعالیـت الکتروکاتالیستی بیشتري در فرآیند آزاد شدن گاز هیدروژن ((HER دارنـد. مطابق با نتـایج بـه دست آمده از ولتامتری چرخه¬ای، الکترود نانو کامپوزیت اکسید مس با mg2 نقاط کوانتومی کربن دارای مساحت سطح واقعی cm-23/1 به ازایcm-21 از سطح ظاهری می باشدکه بــه دلیــل داشــتن تراکم و فشردگی بیشــتر، خــواص الکتروکاتالیستی بهتري را نشان می دهند. میزان انرژی فعالسازی برای الکترود اکسید مس بهینه شده برابر kJ/mol 92/51 و برای الکترود نانوکامپوزیت مس با نقاط کوانتومی کربن kJ/mol 67/13 می باشد که نشان می دهد استفاده از نقاط کوانتومی کربن باعث کاهش انرژی فعالسازی کاتالیست شده است.

متن يادداشت

Abstract:One of the alternative solutions to the imminent energy shortage is the use of renewable energy sources and new technologies in their production. As an energy carrier, hydrogen is one of the most efficient, cleanest and lightest fuels. Water electrolysis is a method of producing hydrogen. An electrocatalyst is a catalyst that participates in electrochemical reactions and accelerates them without being consumed in the reactions. In the present project, first electrochemical coatings of copper oxide in different conditions in terms of temperature, concentration, setting time, potential and pH were deposited on tin oxide doped with indium and then to determine the potential for initiation of hydrogen evolution reaction. LSV test was performed on all samples and the optimal mode was selected by determining the minimum starting potential. To increase the efficiency of the electrodes, The synthesized carbon quantum dots was successfully doped to copper oxide. After preparing the electrodes, morphological studies and surface analysis were performed by scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffraction (EDX) and atomic force microscopy (AFM) methods and Electrochemical impedance spectroscopy (EIS), linear scanning voltammetry (LSV) and cyclic voltammetry (CV) were used to conduct electrochemical studies and to study the electrocatalytic properties of coatings. SEM images showed that the composite electrodes had a dense and compact structure compared to copper electrode. The results obtained from EIS also showed that the composite electrodes have lower transfer resistance and more electrocatalytic activity in the process of hydrogen evolution reaction(HER). According to the results obtained from cyclic voltammetry, the copper oxide nanocomposite electrode with 2 mg of carbon quantum dots has an actual surface area of 1.23 cm-2 Per centimeter of apparent surface Due to their higher density, they show better electrocatalytic properties.The amount of activation energy for the optimized copper oxide electrode is 51.92 kJ/mol and for the copper nanocomposite electrode with carbon quantum dots is 13.67 kJ/mol, which shows that the use of carbon quantum dots has reduced the catalyst activation energy.

عنوان گونه گون

Electrodeposition of copper oxide nanocomposites with carbon quantum dots and Study of their morphology and electrocatalytic performance for hydrogen evolution reaction

عنصر شناسه اي

‏سروری،

ساير عناصر نام

‏احمد

کد نقش

تهيه کننده

عنصر شناسه اي

‏اصغری،

عنصر شناسه اي

اشعثی سرخابی،

ساير عناصر نام

‏ الناز

ساير عناصر نام

‏ حبیب

تاريخ

استاد راهنما

تاريخ

استاد مشاور

عنصر شناسه اي

‏تبریز