عنوان

ترسیب الکتروشیمیایی نانوکامپوزیت‌های کادمیوم سولفید به همراه نقاط کوانتومی کربن و پالادیم روی بستر فولادی و بررسی خواص الکتروکاتالیستی آن ها برای واکنش آزادسازی هیدروژن

شماره

پ۲۹۴۵۶

زبان متن نوشتاري يا گفتاري و مانند آن

per

عنوان اصلي

ترسیب الکتروشیمیایی نانوکامپوزیت‌های کادمیوم سولفید به همراه نقاط کوانتومی کربن و پالادیم روی بستر فولادی و بررسی خواص الکتروکاتالیستی آن ها برای واکنش آزادسازی هیدروژن

نام نخستين پديدآور

نیما عبادی

نام ناشر، پخش کننده و غيره

شیمی

تاریخ نشرو بخش و غیره

۱۴۰۲

نام خاص و کميت اثر

۱۰۴ص.

مواد همراه اثر

سی دی

جزئيات پايان نامه و نوع درجه آن

کارشناسی ارشد

نظم درجات

شیمی گرايش نانوشیمی

زمان اعطا مدرک

۱۴۰۲/۰۶/۲۱

متن يادداشت

امروزه افزایش مصرف انرژی، محدود بودن منابع انرژی فسیلی، بی ثباتی قیمت آن‌ها در جهان و مسائل زیست محیطی ناشی از انتشار گازهای گلخانه‌ای، بیش از پیش بشر را برای استفاده از انرژی های نو و تجدید پذیر ترغیب کرده است. هیدروژن یک منبع جایگزین مناسب برای سوخت های فسیلی می باشد. انرژی هیدروژنی یک انرژی تجدیدپذیر و سازگار با محیط زیست است که توجه ویژه ای برای توسعه آن می شود. برای تولید هیدروژن، فناوری های مختلفی وجود دارند ولی این روش ها نیاز به هزینه های قابل توجهی داشته و فقط با حجم تولید بالا موثر واقع می شوند و همچنین مقدار زیادی گاز کربن دی اکسید تولید می کنند. یکی از روش های مطلوب برای تولید هیدروژن پاک، استفاده از شکافت آب می باشد. به کار بردن کامپوزیت ها در تولید کاتالیست ها دارای مزایایی مانند مقاومت مکانیکی نسبت به وزن بالا، مقاومت بالا در برابر خوردگی و خواص حرارتی مناسب می باشد.در این پژوهش سنتز کادمیوم سولفید و همچنین نانوکامپوزیت کادمیوم سولفید (CdS) با مواد افزودنی (نقاط کوانتومی کربن و پالادیوم) بر روی فولاد با استفاده از روش الکتروشیمیایی انجام شد. شرایط محیطی ترسیب از جمله دما، مدت زمان انجام ترسیب، مقدار پتانسیل اعمالی و ترکیب غلظت الکترولیت، مورد بحث و بررسی قرار گرفت. بررسی و شناسایی مورفولوژی و خواص الکتروکاتالیزوری کادمیوم سولفید و نانوکامپوزیت های تولید شده با استفاده از روش هایی چون میکروسکوپ الکترونی روبشی(SEM)، آنالیز پراش انرژی اشعه ایکس(EDX)، میکروسکوپ نیروی اتمی(AFM)، پراش پرتو ایکس(XRD)، روبش خطی پتانسیل(LSV) و طیف‌سنجی امپدانس الکتروشیمیایی(EIS) انجام شد. بررسی مورفولوژی به دست آمده از تصاویر SEM نشان داد که دما و زمان بهینه برای ترسیب الکتروشیمیایی کادمیوم سولفید به ترتیب برابر ℃50 و s 900 است و همچنین نانوکامپوزیت های تهیه شده در مقایسه با الکترود کادمیوم سولفید، یکنواخت تر می باشند. واکنش آزادسازی گاز هیدروژن به یک پتانسیل مازاد قابل توجهی نیاز دارد و بنابراین یافتن الکتروکاتالیست‌های مناسب برای افزایش کارایی و کاهش پتانسیل مازاد در فرایند HER حیاتی می‌باشد. نانوکامپوزیت کادمیوم سولفید به همراه نقاط کوانتومی کربن و پالادیوم خاصیت الکتروکاتالیستی بهتری را نسبت به الکترود کادمیوم سولفید و الکترودهای سنتز شده دیگر، از خود نشان داد. پتانسیل آغازین و چگالی جریان نانو کامپوزیت کادمیوم سولفید به همراه نقاط کوانتومی کربن و پالادیوم به ترتیب برابر،V -0/37 نسبت به الکترود RHE و mA .cm-2 -0/75 در پتانسیل -0/7 V به دست آمد.

متن يادداشت

Abstract: Nowadays, the increase in energy consumption, the limited fossil energy resources, the instability of their prices in the world and the environmental issues caused by the emission of greenhouse gases have encouraged people to use new and renewable energies. Hydrogen energy is a renewable and environmentally friendly energy that is receiving special attention for its development. There are various technologies for hydrogen production, but these methods require significant costs and are effective only with high production volume and also producing a large amount of carbon dioxide gas. One of the best ways to produce clean hydrogen is to use water splitting. Using composites in the production of catalysts of water splitting has advantages such as mechanical resistance to high weight, high corrosion resistance and suitable thermal properties.In this research, the synthesis of cadmium sulfide and also cadmium sulfide nanocomposite (CdS) with additives (carbon quantum dots and palladium) on steel was carried out using electrochemical method. Environmental conditions of deposition, including temperature, duration of deposition, applied potential and composition of electrolyte concentration, were investigated and discussed. Investigating and identifying the morphology and electrocatalytic properties of cadmium sulfide and the nanocomposites using methods such as scanning electron microscopy (SEM), X-ray energy diffraction analysis (EDX), atomic force microscopy (AFM), X-ray diffraction (XRD), linear scanning potential (LSV) and Electrochemical impedance spectroscopy (EIS) were performed. Morphological investigation obtained from SEM images showed that the optimum temperature and time for electrochemical deposition of cadmium sulfide are 50℃ and 900s, respectively, and the prepared nanocomposites are more uniform compared to the cadmium sulfide electrode.The hydrogen evolution reaction requires a significant overpotential, and therefore finding suitable electrocatalysts to increase the efficiency and reduce the overpotential in the HER process is crucial. Cadmium sulfide nanocomposite with carbon quantum dots and palladium showed better electrocatalytic properties than cadmium sulfide electrode and other synthesized electrodes. The onset potential and current density of cadmium sulfide nanocomposite with carbon quantum dote and palladium were obtained, respectively, -0/37 V relative to the RHE electrode and -0/75 mA cm-2 at a potential of -0/7 V.

عنوان گونه گون

Electrodeposition of cadmium sulfide nanocomposites with carbon quantum dots and palladium on steel substrate and study of their electrocatalytic properties for hydrogen evolution reaction

عنصر شناسه اي

‏عبادی،

ساير عناصر نام

‏نیما

کد نقش

تهیه کننده

عنصر شناسه اي

‏اصغری،

عنصر شناسه اي

احدزاده،

ساير عناصر نام

‏ الناز

ساير عناصر نام

‏ ایرج

تاريخ

استاد راهنما

تاريخ

استاد مشاور

عنصر شناسه اي

‏ تبریز