-
شماره ركورد
27439
-
پديد آورنده
مائده اقائي مكرم
-
عنوان
سنتز، مشخصه يابي و بررسي خواص نانوكامپوزيت Cu2MSnS4/g-C3N4 (M=Co, Zn)
-
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
-
رشته تحصيلي
شيمي- شيمي معدني
-
سال تحصيل
1397
-
تاريخ دفاع
1400/3/31
-
استاد راهنما
آزاده تجردي
-
دانشكده
شيمي
-
چكيده
در اين پژوهش، نانوذرات كالكوژنيد چهارتايي (CCTS (Cu2CoSnS4 با استفاده از روش ساده، سريع و تك مرحله اي خوداحتراقي به كمك تابش ريزموج با توان تابشي 900 وات به مدت 20 دقيقه در فاز جامد سنتز گرديد. تيواوره به عنوان منبع گوگردي و پيشران واكنش در هدايت واكنش به سمت تشكيل نانوذرات CCTS مورد استفاده قرار گرفت. نمونههاي تهيه شده با روشهاي آناليز پراش پرتو ايكس (XRD ،(طيف سنجي زير قرمز تبديل فوريه (IR-FT ،(ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM ،(طيف سنجي پراكندگي انرژي پرتو ايكس (EDX( و طيف سنجي مرئي-فرابنفش( DRS-UV (از نظر ساختاري ، ريختشناسي و خواص نوري شناسايي شدند. به عنوان نتيجه، سنتز فاز خالص CCTS با ريختشناسي ذرهاي و اندازهي ذرهي متوسط 40 نانومتر تاييد شد. عالوه بر اين نانوذرات C3N4-g اليهاي همچنين از طريق روش خوداحتراقي به كمك تابش ريزموج با توان 900 وات و در زمانهاي 10و 20 دقيقهاي با استفاده از پيش مادهي غني از كربن و نيتروژن تيواوره تهيه گرديد. واكنش احتراق در يك ستاپ واكنش ساخته شده از بوتهي آلومينيومي احاطه شده با يك پوشش CuO به عنوان جاذب تابش ريزموج، اجرا شد. اين قطعهي كار، شرايط كلسينه كردن بدون هيچ منبع حرارتي خارجي براي تهيهي فاز خالص نانوذرات C3N4-g را فراهم ميكند. مطالعهي ويژگيها، تهيهي فاز خالص نانوذرات C3N4-g با ساختار اليهاي و اندازهي ذرهي متوسط 27 نانومتر بعد از اجراي واكنش خوداحتراقي به كمك تابش ريزموج به مدت 20 دقيقه را نشان داد. در مرحلهي بعدي پروژه، سنتز نانوكامپوزيت C3N4-g/CCTS با روش سنتز يكسان هدف قرار داده شد. مطالعات ساختاري و ريختشناسي، سنتز موفق اين كامپوزيت در مقياس نانو را نشان دادند. رفتار شبه خازني محصولهاي سنتز شده از طريق يك سري آزمايشات الكتروشيميايي از جمله ولتامتري چرخهاي در 1 -سرعتهاي روبش مختلف ارزيابي شد. نتايج افزايش ظرفيت ويژهي) تهيه CCTS/g-C3N4 فيلمهاي( 150 Fg 1 -شده در مقايسه با نانوذرات CCTS ( Vs 01/0 را نشان داد. آزمايشات 1 -Fg 98 )در سرعت روبشي پتانسيلي بيشتر ولتامتري چرخهاي )200 چرخه ( پايداري ظرفيت 90 ٪را نشان داد كه به نسبت قابليت بازيابي خوب و طول عمر طوالني آشكار كرد. نوار شكاف انرژي محصوالت نيز به طور دقيق مورد مطالعه قرار گرفت. نتايج نشان دادند كه محصوالت را ميتوان به عنوان مادهي الكترودي در كاربردهاي الكتروشيميايي معرفي كرد.
-
تاريخ ورود اطلاعات
1401/09/08
-
عنوان به انگليسي
Synthesis, Characterization and investigation of Cu2MSnS4/g-C3N4 (M=Co,Zn) nanocomposite properties
-
تاريخ بهره برداري
6/21/2022 12:00:00 AM
-
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
مائده اقائي مكرم
-
چكيده به لاتين
In this project, Cu2CoSnS4 (CCTS) quaternary chalcogenide nanoparticles were synthesized by facile, rapid and one-pot autocombustion assisted microwave method with a irradiation power of 900 W for 20 minutes in solid state. Thiourea was used as sulfur source and driving agent for running the combustion reaction to form CCTS nanoparticles.The structure, morphology and optical properties of the prepared product were characterized using X-ray diffraction analysis (XRD), Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), Scanning Electron Microscopy (SEM), Energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS) and UV-Vis Diffuse Reflectance Spectroscopy (UV-DRS) methods. As a result, the synthesis of pure phase of CCTS with a particulate morphology with a average particle size of 40 nm was confirmed. In addition, the layered g-C3N4 nanoparticles was also prepared by autocombustion assisted microwave procedure with a power of 900 W for 10 and 20 min using thiourea as a carbon and nitrogen rich source. The combustion reactions were operated in a reaction set-up manufactured from an alumina crucible encircled by a jacket of CuO as microwave absorbing layer. This work-piece supplies calcination conditions without any external heat source to prepare a pure phase of g-C3N4 nanoparticles. The features study revealed a pure phase preparation of layered structure of g-C3N4 nanoparticles with the average size of 27 nm after running the autocombustion assisted microwave reaction for 20 min. At the next step of project, the synthesis of CCTS/g-C3N4 nanocomposite by the same synthesis reaction was aimed. The structural and morphological studies revealed the successful synthesis of this composite in nanoscale.The pseudocapacitive behavior was evaluated through a series of electrochemical tests, including cyclic voltammetry (CV) at different scan rates. The results indicated an increased specific capacitance (150 F/g) for the prepared CCTS/g-C3N4 film compared to the CCTS nanoparticles (98 F/g) at a potential scan rate of 0.01 V s . 1-Further CV tests (200 cycles) showed a capacity retention of 90%, revealing a rather good recyclability and long cycle life. The band-gap energy of the products were also studied in detail. The results showed that the products can be introduced as an electrode material in electrochemical applications.
-
كليدواژه هاي فارسي
كالكوژنيد چهارتايي , تابش ريزموج , نانوكامپوزيت , خواص الكتروشيمي
-
كليدواژه هاي لاتين
Quaternary Chalcogenide , Microwave irradiation , nanocomposite , electrochemical properties
-
Author
Maede Aghaei
-
SuperVisor
Dr. Tajarodi
-
لينک به اين مدرک :