28423

نانوساختار Ni-S دوپ شده با Mo به منظور صرفه جويي انرژي در توليد هيدروژن به كمك اكسايش اوره

كارشناسي ارشد

شيمي- شيمي تجزيه

1399

1401/12/15

علي غفاري نژاد

قاسم براتي دربند

دانشكده شيمي

روند روبه رشد استفاده از انرژي با منابع سوخت هاي فسيلي و كاهش تدريجي اين منابع، نگراني هايي در مورد تامين انرژي آينده به وجود اورده است . بنابراين نياز به استفاده از منابع پاك و تجديدپذير مانند هيدروژن افزايش يافته است. سنتز و پيدايش الكتروكاتاليزگرهاي موثر به منظور توليد هيدروژن به عنوان يك سوخت پاك از اهميت به سزايي برخوردار است. در پژوهش حاضر سنتز نانوساختار Ni-S دوپ شده با Mo به روش ولتامتري چرخه اي با متغيرهاي سرعت روبش، تعداد چرخه ها و غلظت نمك سديم موليبدات بر روي زيرلايه فوم نيكل انجام شد و از ان به عنوان الكترود كار براي واكنش ازادسازي هيدروژن(HER) و اكسيداسيون اوره (UOR) در الكتروليز اوره استفاده شد. ازمون هاي مختلف الكتروشيميايي جهت سنجش فعاليت و پايداري الكتروكاتاليزگرها توسط، ولتامتري روبش خطي ، ولتامتري چرخه اي ، منحني پلاريزاسيون تافل وكرونوپتانسومتري در الكتروليت 1مولار NaOH و 33 / 0 مولار اوره مورد ارزيابي قرار گرفت. نتايج نشان ميدهد الكترود بهينه E(50:10) داراي فعاليت HER اميدواركننده با پتانسيل اضافي (V/RHE) 142/2- در چگالي جريان 2-mA.cm10 است. علاوه بر اين الكترود بهينه سنتز شده فعاليت بسيار خوبي را براي UOR با پتانسيل (V/RHE)1/36 براي دستيابي به چگالي جريان 2-mA.cm10 نشان داد كه دليل آن نسبت سطح به حجم بالا، حداكثر رساندن تعداد مكان هاي فعال، هدايت الكتريكي واثر همافزايي عناصر مي باشد.

1402/03/30

Mo-doped Ni-S nanostructure towards energy saving for hydrogen production coupling urea oxidation reaction

3/5/2024 12:00:00 AM

The growing trend of using energy from fossil fuel sources and the gradual reduction of these sources has caused concerns about future energy. Therefore, the need to use clean and renewable sources such as hydrogen has increased. The synthesis and design of effective electrocatalysts are important to generate hydrogen via urea electrocatalysis with the minimum required energy. In the present research, Ni-S nanostructure doped with Mo supported on nickel foam substrate were synthesized by facile one-step cyclic voltammetry method and some of the efficient factors such as scan rate, number of cycles, and molybdenum concentration are optimized. The proposed electrode was used as a working electrode for urea-assisted electrochemical hydrogen production. The activity and electrocatalytic stability of the prepared electrodes were performed by linear scan voltammetry, cyclic voltammetry, Tafel polarization curve, and chronopotentiometry in 1 M NaOH and 0.33 M urea electrolyte. The results showed that the optimal electrode (50 mV. s-1 scan rate and 10 cycles) has an excellent electrocatalytic activity for hydrogen evolution reaction (HER) equal to -142.2 mV overpotential at a current density of 10 ma.cm-2. In addition, the optimal electrode showed very good activity for urea oxidation reaction (UOR) with a potential of 1.36 V to achieve a current density of 10 ma.cm-2, which is due to the high surface-to-volume ratio, maximizing the number of active sites, good electrical conductivity and synergistic effect of elements.

پوشش S_MO_NI , واكنش توليد هيدروژن

NI_MO_S coating , hydrogen production Reaction

Zahra Bagheri

Dr. Ali Ghafarinezhad