33330

سنتز و شناسايي نانوكامپوزيت كمپلكسي از ايريديم با مشتقي از بي پيريدين و كاربرد آن در ابرخازن‌ها

كارشناسي ارشد

نانوشيمي

1401

1403/11/28

دكتر فرانك منطقي - دكتر وحيد اماني

ندارم

شيمي

در اين پژوهش، از ميان مواد مبتني بر كربن، كربن‌نيتريد‌گرافيتي مزومتخلخل به‌دليل پايداري مناسب، نقص هترواتم، ساختار دو بعدي با مساحت سطح بالا و ... به عنوان گزينه‌ مناسب در كاربرد ذخيره انرژي انتخاب شد. همچنين به‌دليل خواص الكتروشيميايي برجسته كمپلكس‌هاي ايريديم، براي اولين بار از كمپلكسي مبتني بر ايريديم با مشتقي از بي‌پيريدين در تركيب با كربن‌نيتريد‌گرافيتي مزومتخلخل به عنوان ماده الكترودي براي ابرخازن استفاده شد. ساختار نمونه‌هاي سنتز شده با روش¬هاي ميكروسكوپ الكتروني روبشي، طيف‌سنجي پراكندگي انرژي پرتو ايكس، پراش پرتو ايكس و طيف‌سنجي زير قرمز(FT-IR) شناسايي شد. كمپلكس ايريديم حاصل در چگالي جريان A/g 2، ظرفيت خازني F/g 54/574، چگالي انرژي Wh Kg 58/42 و چگالي توان W kg 9/1385 را به نشان داد كه در كامپوزيت با كربن‌نيتريد‌گرافيتي مزومتخلخل ظرفيت آن به F/g 33/2302 رسيد و چگالي انرژي Wh kg 63/170 و چگالي توانW kg 9/1385، در كنار افزايش نزديك به دو برابري پايداري چرخه‌اي بعد از 6000 چرخه را از خود نشان داد. بنابراين، مي توان پيش¬بيني كرد كه اين ماده كامپوزيتي گزينه‌اي مناسب و كارآمد براي ذخيره انرژي باشد.

1404/02/10

Synthesis and characterization of a nanocomposite of an iridium complex with a bipyridine derivative and its application in supercapacitors

2/16/2026 12:00:00 AM

Due to the excessive increase in energy consumption in recent years and the increasing energy demand, energy storage is of great importance. Various devices are used for energy storage, among which, supercapacitor has become a promising candidate for this purpose due to its high efficiency compared to other energy storage devices. In this study, among carbon-based materials, mesoporous graphitic carbon nitride was selected as a suitable option in energy storage applications due to its good stability, heteroatom defects, two-dimensional structure with high surface area, etc. Also, due to the outstanding electrochemical properties of iridium complexes, for the first time, an iridium-based complex with a pyridine derivative in combination with graphitic carbon nitride was used as an electrode material for supercapacitor. The structure of the synthesized samples was identified by scanning electron microscopy, energy dispersive X-ray spectroscopy, X-ray diffraction, and Fourier transform spectroscopy. The resulting iridium complex exhibited a capacitance of 574.54 F/g, an energy density of 58.42 Wh kg, and a power density of 1385.9 W kg at a current density of 2 A/g, whereas in the composite with graphite carbon nitride its capacitance reached 2302.33 F/g, an energy density of 63.170 Wh kg and a power density of 1385.9 W kg, along with a nearly twofold increase in cyclic stability after 6000 cycles. Therefore, it can be predicted that this composite material will be a suitable and efficient option for energy storage.

ذخيره انرژي، ابرخازن، كمپلكس، كربن‌نيتريد‌گرافيتي مزومتخلخل، ايريديم

Energy Storage, Supercapacitor, Complex, Mesoporous graphitic carbon nitride, Iridium

mohammad yaghoubi

faranak manteghi - vahid amani