|
Title
|
الکتروکاتالیستهای جدید، ساده و ارزان قیمت جهت تولید انرژی از تجزیه آب
|
|
Type of Research
|
Project
|
|
Keywords
|
انرژی، اکسایش آب،الکتروشیمی، کمپلکس
|
|
Abstract
|
چکیده
در طرح پژوهشی حاضر، چندکمپلکس منگنز(II)-سالوفن، MnL1-MnL3، از واکنش نمک منگنز(II) استات چهار آبه با لیگندهای N،N'-بیس(سالیسیلیدین)-2،1-دی آمینوبنزن (H2L1)، N،N'-بیس(سالیسیلیدین)-4-برومو-2،1-دی آمینو بنزن ((H2L2 و N،N'-بیس(2-هیدروکسی-3-متوکسی بنزیلیدین)-2،1-دی آمینو بنزن (H2L3) تهیه و با تکنیک های متداول طیف سنجی، آنالیز عنصری و اندازه گیری هدایت مولی شناسایی و مطالعه شدند. نتایج حاصل نشان داد که لیگندها در اتصال به یون منگنز(II) به صورت لیگند چهاردندانه دی آنیونی با هسته دهنده N2O2 عمل می کنند. در ادامه، خواص الکتروکاتالیستی کمپلکس های تهیه شده برای واکنش اکسایش آب با تکنیک های مختلف الکتروشیمیایی مانند ولتامتری چرخه ای، ولتامتری با روبش خطی پتانسیل و کرونوآمپرومتری، تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی، انرژی پراش پرتو X و الگوی پراش با اشعه X مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که هر سه الکترود اصلاح شده در مقایسه با الکترود خمیر کربن فاقد کمپلکس، فعالیت فوق العاده بالایی برای واکنش اکسیداسیون آب در محلول قلیایی نشان می دهند. محاسبات نشان داد که کمپلکس های MnL1-MnL3 تنها به اضافه ولتاژ به ترتیب 345، 420 و 395 میلی ولت در pH=11 و محلول بافر بورات جهت اکسید کردن آب نیاز دارند که در مقایسه با کارهای قبلی واقعا پایین می باشد. شیب تافل پایین الکترودهای اصلاح یافته نشان داد که الکتروکاتالیست های طراحی شده دارای سنتیک مطلوب برای اکسایش آب می باشند. نتایج ولتامتری چرخه ای نشان داد که به احتمال زیاد، کمپلکس ها به صورت مولکولی واکنش را کاتالیز می کنند. چنین فرض می شود که تشکیل مولکول اکسیژن با اکسیداسیون مراکز فعال کمپلکس های منگنز و از طریق مسیر انتقال الکترون کوپل شده با پروتون اتفاق می افتد. مقادیر TOF محاسبه شده برای کمپلکس ها، نشان داد که آنها بسیار سریع در واکنش شرکت می کنند و الکتروکاتالیستهای قدرتمند می باشند. همچنین نتایج تست های کرونوآمپرومتری، پایداری بسیار خوب الکتروکاتالیست های طراحی شده را در مقایسه با الکترود فاقد کمپلکس نشان داد. درگام بعدی نانوساختارهای منگنز اکسید از تخریب حرارتی کمپلکس MnL1 در دمای 500 درجه سانتیگراد به مدت 5 ساعت تهیه شدند. آنالیز XRD نشان داد که نانوساختارهای حاصل از خلوص بالایی برخوردار می باشند. تصاویر FE-SEM هم مشخص کرد ساختارهای ح
|
|
Researchers
|
Zohreh Shaghaghi (First Researcher)، Rahim Mohammad-Rezaei (Second Researcher)، sahar jafari (Third Researcher)
|