عنوان
|
تهیه ی الکترودهای اصلاح شده بر پایه ی نانوکامپوزیت های مکسین/اکسید کبالت برای اهداف الکتروکاتالیتیکی
|
نوع پژوهش
|
پایان نامه
|
کلیدواژهها
|
اکسید کبالت، الکترود اصلاح شده، نانوکامپوزیت، مکسین، الکتروترسیب
|
چکیده
|
در عصر جدید، توسعه سریع فناوری، تقاضا برای انرژی را روز به روز افزایش داده که منجر به مصرف بیش از حد سوخت های فسیلی شده است. همچنین وجود آلایندههای خطرناکی مانند اوره که میتوانند به عنوان منشا بسیاری از بیماریها تلقی شوند، یکی از چالشهای جوامع بشری میباشد. لذا توسعه تکنیکهای جدید و کارآمد برای تولید انرژیهای پاک و همچنین حذف آلایندههای زیست محیطی، یکی از بروزترین جنبههای تحقیقاتی در دنیا میباشد. در سالهای اخیر، شکافت آب به عنوان یک فناوری جدید و کارآمد برای تولید هیدروژن به عنوان یک سوخت سبز توجه بسیاری را به خود جلب نموده است. در فرآیند شکافت آب، در سطح آند اکسیژن و در سطح کاتد هیدروژن تولید میشود. فرآیند تولید اکسیژن در سطح آند را واکنش تکامل اکسیژن (OER) و فرآیند تولید هیدروژن در سطح کاتد را واکنش تکامل هیدروژن HER)) میگوییم. مشکل اصلی در شکافت آب وجود فوق پتانسیل زیاد در اکسایش آب میباشد. در صورتی که بتوان فوق پتانسیل مربوط به اکسایش آب را کاهش داد، انرژی لازم برای تولید اکسیژن و همچنین تولید هیدروژن کاهش خواهد یافت. به عبارتی دیگر، در صورتی که فوق پتانسیل اکسایش آب و همچنین فوق پتانسیل احیاء هیدروژن را در سطح الکترودها کاهش دهیم، علاوه بر افزایش راندمان، تولید انرژی با هزینهی پایینتری میسر خواهد بود. لذا محققین در دنیا به دنبال توسعه روشها و اصلاحگرهای جدید برای کاهش فوق پتانسیل اکسایش آب هستند.
یکی از راهکارهای پیشنهاد شده برای تولید هیدروژن با انرژی کمتر، جایگزینی واکنش OER با واکنش های اکسایش دیگر است. اخیرا اکسایش اوره به جای اکسایش آب در منابع مختلف علمی گزارش شده است. اوره میتواند در پتانسیلهای پایینتری نسبت به آب اکسید شده و در نتیجه انرژی لازم برای تولید هیدروژن را کاهش دهد. الکترولیز اوره می تواند نه تنها بخشی از انرژی پاک را تامین کند، بلکه آلودگیهای آبها و فاضلابهای حاوی اوره را نیز کاهش می دهد.
|
پژوهشگران
|
زهرا درکی (دانشجو)، بیوک حبیبی (استاد راهنما)، رحیم محمدرضائی (استاد راهنما)
|