28691

استفاده از چارچوب فلزي-آلي به عنوان الگوي سنتز سولفيد فلزي به منظور ساخت نانو كامپوزيتهاي جاذب امواج مايكروويو

كارشناسي ارشد

فيزيك- حالت جامد و ماده چگال

1399

1402/2/31

محسن بابامرادي - مرتضي مرادي البرزي

شاكر حاجتي

دانشكده فيزيك

در اين پايان نامه چهارچوبهاي فلزي-آلي (MOF (بر پايه نيكل (BDC-Ni(كه با دو غلظت مختلف عنصر روي دوپ شده و همزنين با دو مقدار گرافن اكسايد كاهشيافته كامپوزيت شده است در دماي اتا ظرف مدت 8 ساعت سنتز شدندب سپس با استفاده از Thioacetamid مواد سنتز شده ظرف مدت 6 ساعت z كه شدند نامگذاري) zG)Ni-S و) Zg)Ni-S ب)ZG)Ni-S ب)zg)Ni-S بNi-S نمادهاي با و سولفوريزه كوچك غلظت كمتر رويب Z غلظت باالتر آنب g غلظت كمتر گرافن و G غلظت باالتر آن است. ساختار نمونههاي سنتز شده با روشهاي XRDب BET و EDX مطالعه شد همزنين از ميكروسكوپ الكتروني روبشي نشر ميداني (FESEM (براي شناسايي مورفولوژي نمونهها بهره گرفته شد. رفتار جذب امواج مايكروويو با استفاده از تحليلگر شبكه برداري (VNA (و رفتار الكتروشيميايي نمونههاي انتخابشده با روشهاي ولتامتري چرخهاي (CV(ب طيفسنجي امپدانس الكتروشيميايي (EIS (و شارژ-دشارژ در جريانهاي ثابت (GCD (بررسي شد. بررسي قابليت جذب تابش امواج مايكروويو نشان ميدهد كه درصد زيادي از موج فرودي از نانو كامپوزيتهاي ساختهشده عبور كرده و فقا مقدار كمي از آن جذب شد كه ميتواند به دليل عدم تطابو امپدانس و رسانايي زياد مواد سنتز شده باشد اما اين رسانايي زياد باعث بهبود عملكرد خاصيت ابرخازني شد بهطوريكه بر اساس نتايج حاصل از تستهاي الكتروشيميايي ظرفيت برابر ترتيب به 1 A/g جريان چگالي در) zG) Ni-S و) Zg) Ni-S ب)ZG) Ni-S انتخابشدهي نمونههاي 342/44ب 238/66 و 442/66 به دست آمد. سپس ابرخازن نامتقارن بر پايه S-Ni)zG (بهعنوان الكترود مثبت و كربن فعال (AC (بهعنوان الكترود منفي با موفقيت ساخته شد. ابرخازن ساختهشدهب با از دست دادن تنها 4 درصد از ظرفيت خود پس از طي 10000 چرخه توانست پايداري چرخهاي بسيار مناسبي از خود نشان دهد

1402/05/26

Using the metal-organic framework as a model for the synthesis of metal sulfide to fabricate microwave absorbing nanocomposites microwave

5/20/2024 12:00:00 AM

In this thesis, metal-organic frameworks (MOF) based on nickel (Ni-BDC), which are doped with two different concentrations of zinc element and also composited with two amounts of reduced graphene oxide, were synthesized at room temperature within 8 hours, then with Using Thioacetamid, the synthesized materials were sulfurized within 6 hours and named with symbols Ni-S, (zg)Ni-S, (ZG)Ni-S, (Zg)Ni-S and (zG)Ni-S, where z is small The lower concentration of zinc, Z is its higher concentration, g is the lower concentration of graphene and G is its higher concentration. The structure of the synthesized samples was studied by XRD, BET and EDX methods, and field emission scanning electron microscope (FESEM) was used to identify the morphology of the samples. The absorption behavior of microwave waves was investigated using a vector network analyzer (VNA) and the electrochemical behavior of the selected samples was investigated by cyclic voltammetry (CV), electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and constant current charge-discharge (GCD) methods. Examining the ability to absorb microwave radiation shows that a large percentage of the incident wave passed through the manufactured nanocomposites and only a small amount of it was absorbed, which could be due to the impedance mismatch and the high conductivity of the synthesized materials, but this high conductivity improved the performance of the properties supercapacitors so, based on the results of the electrochemical tests, the capacity of the selected samples of (ZG) Ni-S, (Zg) Ni-S and (zG) Ni-S at the current density of 1 A/g are 342.44, 238.66 and 442.66, respectively was obtained. Then, the asymmetric supercapacitor based on (zG)Ni-S as positive electrode and activated carbon (AC) as negative electrode was successfully fabricated. The fabricated supercapacitor showed very good cyclic stability by losing only 4% of its capacity after 10,000 cycles.

جذب , ماكروويو , چارچوب فلزي-آلي , نانوكامپوزيت , سولفيد فلزي

absorbtion , microwave , Metal-organic framework , nanocomposite , Metal sulfide

Shokoofe Zolfaghari

Dr, Mohsen Baba Moradi