مشخصات پژوهش

عنوان	سنتز، ساختار و بررسی فعالیت الکتروکاتالیستی کمپلکس های آهن(III) حاوی لیگندهای کربوهیدرازونی برای واکنش اکسیداسیون آب
نوع پژوهش	پایان نامه
کلیدواژه‌ها	کمپلکس های آهن (III)، لیگندهای کربوهیدرازون، اکسیداسیون آب، فعالیت الکتروکاتالیستی
چکیده	امروزه به دلیل کمبود سوخت های فسیلی و بسیاری از مشکلات زیست محیطی مانند انتشار مواد آلاینده و غیره ضرورت یافتن منابع تجدیدپذیر آشکار می شود. به دلایل راهبردی و حفاظت محیط زیست، یافتن جایگزین مناسب و بالقوه برای سوخت های فسیلی یکی از مهمترین هدف استفاده از انرژی های پاک و تجدیدپذیر می باشد. یکی از منابع سوخت های پاک و تجدیدپذیر که به عنوان جایگزین برای سوخت های فسیلی مطرح شده است، گاز هیدروژن می باشد. انرژی هیدروژنی به دلیل گرمای بالاو هدر رفت کمتر به طور گسترده مورد توجه می باشد [1]. روش های مختلفی برای تولید هیدروژن وجود دارد، یکی از این روش ها شکافت آب می باشد [2]. استفاده از شکافت آب به عنوان منبع تولید هیدروژن، مشکلاتی نظیر آلودگی و انتشار مواد آلاینده به محیط زیست را ایجاد نمی کند و از این رو حائز اهمیت است. شکافت آب به هر دو روش فوتوشیمیایی و الکتروشیمیایی صورت می گیرد. شکافت آب به دو نیم واکنش تقسیم می شود: احیای پروتون (2H+ + 2e→ H2) و اکسایش آب (2H2O → 4H+ + O2 + 4e). جهت انجام اکسیداسیون آب، باید پیوندهای بین اتم های هیدروژن و اکسیژن در مولکول های آب شکسته شوند. کاتالیزورها این جدایی مولکول را تحریک می کنند و به واکنش سرعت می بخشند. انتخاب کاتالیزور مناسب نقش مهمی در اکسیداسیون آب دارد. اکسیداسیون و احیای آب معمولا درهر دو محیط اسیدی و قلیایی انجام می شود، بنابراین لازم است الکتروکاتالیست ها و دستگاه های مرتبط دارای پایداری شیمیایی و الکتروشیمیایی و مقاومت بالا در برابر خوردگی باشند تا از مسمومیت و غیر فعال شدن کاتالیزور جلوگیری شود. همچنین در سیستم کلی تقسیم آب تطبیق درست آند، کاتد و الکترولیت برای کارآیی و هزینه کمتر سیستم بسیار مهم می باشد [3]. اکسیداسیون آب یک واکنش پیچیده است، از نظر سینتیک شیمیایی آهسته می-باشد و جهت انجام نیاز به پتانسیل بالا در حدود 23/1 ولت نسبت به الکترود مرجع هیدروژن در pH=0 دارد. بنابراین این مرحله به عنوان یک گام محدود کننده برای شکافت آب محسوب می شود. جهت سرعت بخشیدن و کاهش پتانسیل مازاد و به حداقل رساندن هدر رفت انرژی می توان از کاتالیزورهای اکسید فلزی و کمپلکس ها استفاده کرد [4-6]. از مهمترین کاتالیزورهای که به صورت موثر برای اکسیداسیون آب مورد استفاده قرار گرفته اند، می توان به اکسیدهای فلزاتی مانند ایریدیم و روتنیوم اشاره
پژوهشگران	سیده فاطمه مولائی (دانشجو)، زهره شقاقی سراسکانرود (استاد راهنما)، رحمان بیکس (استاد مشاور)