14848

14848

توليد هيدروژن با استفاده از الكتروكاتاليزگر نانو آلياژ نقره - مس و استفاده از عصاره پوست پرتقال به عنوان بازدارنده خوردگي فولاد كربني در محلول كلريدريك اسيد

كارشناسي ارشد

تجزيه

مهرماه 1394

مهرماه 1394

دكتر علي غفاري‌نژاد

شيمي

چكيده هدف از قسمت اول پايان نامه، معرفي الكتروكاتاليزگري جديد براي توليد هيدروژن با استفاده از الكتروليز آب با راندمان بالا و هزينه‌ي بسيار پايين مي‌باشد. روش‌هاي ولتامتري چرخه‌اي، ولتامتري روبش خطي، طيف‌سنجي امپدانس الكتروشيميايي وكرونوآمپرومتريبراي بررسي راندمان توليد هيدروژن مورد مطالعه قرار گرفت. پس از تهيه آلياژ نقره– مسجهتبررسي مقادير نقره و مس موجود در آلياژ از روش ولتامتري عريان‌سازي آندي(ASV)،پلاسماي جفت شده القايي (ICP)وطيف سنجيجذباتمي (AAS)و براي بررسيساختار آلياژ از روش‌ اسپكتروسكوپي پراش پرتوايكس(XRD) استفاده و مقدار 2/99 % براي نقره و 8/0 % براي مس گزارش شد. اينكاتاليزگر با درصدهاي مختلف وزني براي اصلاح ساختار الكترود خميركربنبه‌كار گرفته شد و كارايي آن با استفاده از اندازه‌گيري چگالي جريان و پتانسيل آغازينتوليد هيدروژن در pHهاي مختلف مورد بررسي قرار گرفت. نتايج نشان داد كه خميركربن اصلاح شده با 25% ذرات آلياژ نقره –مسو در محيط اسيد سولفوريك 5/0 مولار دارايراندمان بيشتري براي توليد هيدروژنبوده و با بررسي نتايج حاصل از معادله تافل و نمودار امپدانس الكتروشيمياييمي‌توان دريافت كه به ترتيب داراي سينتيك تندتر و مقاومت در برابر انتقال بار كمتر در مقايسه با الكترودخميركربن اصلاح‌شدهبا نقره 99/99 % و مس خالصميباشد. راندمان بالاي توليد هيدروژن، اين الكتروكاتاليزگر را گزينه‌اي مناسب و ارزان براي توليدالكتروشيميايي هيدروژن در حجم انبوه و صنعتي كرده است. در بخش دوم پايان نامه اثر مولكول‌هاي استخراج شده از پوست پرتقال(OPEM) به عنوان يك بازدارنده سبز بر فرآيند خوردگي فولاد كربني در اسيد كلريدريك1مولار با استفاده از فنون ولتامتري روبش خطيو طيف سنجي امپدانس الكتروشيميايي مورد مطالعه قرار گرفت. طبق نتايجبه دست آمده بيش‌ترين كارايي بازدارنده خوردگي در غلظت2/0 درصد وزني-حجمي بازدارنده به‌دست آمد. اندازه‌گيري‌هاي امپدانس الكتروشيميايي نيز نشان مي‌دهد كه با افزايشمقداربازدارنده تااين غلظت به دليل جذب عامل بازدارنده به سطح آلياژ، مقاومت انتقال بار افزايشيافته و خوردگي كاهش مي‌يابد. تأثير دما نيز بر روي رفتار خوردگي فولاد كربني در محلول كلريدريك اسيد 1 مولار در حضور و عدم حضور بازدارنده در محدوده‌ي دمايي 298 تا 328 كلوين مورد بررسي قرار گرفت. نتايج حاكي از آن بود كه با افزايش دما خوردگي فلز افزايش پيدا مي‌كند اما در حضور بازدارنده مورد نظر اين افزايشبا شيب بسيار ملايم‌تري رخ خواهد داد. واژه‌هاي كليدي: توليد الكتروشيميايي هيدروژن،الكتروكاتاليزگر، آلياژ نقره –مس، الكترود خمير كربن، عصاره پوست پرتقال، خوردگي فولاد كربني، بازدارنده سبز خوردگي، محيط اسيدي