معرفی یک روش سنتز تک مرحله ای برای تولید نانو لوله های کربنی چند دوپه برای استفاده به عنوان یک الکتروکاتالیست غیر فلزی در واکنش احیاء اکسیژن
کد مقاله : 1351-IRANCOMP-FULL
نویسندگان:
مهدی مهرپویا *1، سارا بخت آور2، محبوبه منوچهری3، مهرنوش کریمخانی3
1انرژی های نو و محیط زیست، عضو هیات علمی، دانشگاه تهران
2دانشکده شیمی واحد تهران مرکز
3دانشکده شیمی واحد تهران مرکز، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
چکیده مقاله:
در این مطالعه یک روش سنتز دمای پایین یک مرحله ای برای ساخت لوله های نانو کربن چند دیواره هترواتوم دوپ (MWCNT) در نظر گرفته شده است. دوپ MWCNT به عنوان یک الکتروکاتالیست مؤثر برای واکنش کاهش اکسیژن (ORR) استفاده می شود. دوپینگ منفرد ، دو و سه تایی عناصر بورون ، نیتروژن و گوگرد به عنوان دوپانت مورد استفاده قرار گرفت. یک سیستم ریفلاکس با دمای 180 درجه سانتیگراد در روش دوپینگ اجرا می شود. مورفولوژی و ساختار کاتالیزورهای ساخته شده توسط طیف سنجی مادون قرمز فوریه-ترانسفورم (FTIR) ، میکروسکوپ الکترونی روبشی انتشار میدان (FESEM) ، میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) و طیف سنجی رامان مورد بررسی قرار گرفت. طبق نتایج بدست آمده ، نانوذرات در نانولوله های کربن محصور شدند. خوشه های جمع شده گوگرد در مورد S-CNT قابل مشاهده است. ولتامتری چرخه ای (CV) ، الکترود دیسک چرخان (RDE)، ولتامتری روبشی خطی (LSV) و تست الکتروشیمیایی کرونوآمپرومتری برای ارزیابی فعالیت کاهش اکسیژن کاتالیزورها استفاده شدند. نتایج نشان می دهد که با استفاده از این روش دوپینگ ، پتانسیل انست به سمت مقادیر مثبت نسبت به کربن نانو تیوب اکسیده شده تغییر میکند. بهترین عملکرد و فعالیت الکتروشیمیایی متعلق به کاتالیزور NB - CNT با (-0.122 V vs Ag/AgCl) است. همچنین ، با توجه به نتایج به دست آمده از طرح KL می توان گفت که ORR از طریق مسیر چهار الکترونی اتفاق می افتد.
کلیدواژه ها:
لوله نانو کربن چند دیواره- دوپینگ - الکتروکاتالیست- واکنش کاهش اکسیژن- پیل سوختی- الکتروکاتالیست
وضعیت : مقاله برای ارائه به صورت پوستر پذیرفته شده است