ساخت و ارزیابی الکترود هیدروژن بر پایه نانو ذرات نیکل بر بستر گرافن در الکترولیز آب
نویسندگان
1 گروه شیمی فیزیک، دانسکده شیمی، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، ایران
2 گروه شیمی، دانشکده شیمی، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، ایران
3 گروه شیمی، دانشکده شیمی، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، ایران
doi
چکیده
الکترولیز آب یکی از بهترین روشها برای تولید هیدروژن با خلوص بالاست. یافتن کاتالیست های ارزان با پایداری زیاد و فعالیت خوب به جای فلزات نجیب، به عنوان الکترود هیدروژن، موضوع بسیاری از تحقیقات دنیاست. لذا، در این پژوهش، با هدف ساخت یک الکترود کارا برای تولید هیدروژن، نانوذرات نیکل بر روی بستر گرافن رشد داده شده و روی فوم نیکل لایهنشانی شدهاند. ساختار این نانوذرات به وسیله تکنیک های مختلفی ازجمله FT-IR، XRD و SEM مورد بررسی قرار گرفت. برای ارزیابی رفتار الکتروشیمیایی نانوذرات ساخته شده از تکنیک های الکتروشیمیایی ولتامتری چرخه ای و ولتامتری روبش خطی بهره برده شده است. نتایج نشان میدهد که فعالیت الکتروکاتالیستی نیکل با گذشت زمان بهبود می یابد، به گونه ای که پس از 500 پیمایش محدوده پتانسیل، Ni/rGO دارای بیش پتانسیل mV 281- در چگالی جریان mAcm-2 10 و شیب تافلی mVdec-1 126- است که این پارامترها پس از 5 پیمایش، به ترتیب، mV 303- و mV dec-1 149- هستند. برای مطالعه عملکرد این نانوذرات در فرایند تولید هیدروژن در شرایط واقعی، یک سل الکترولیزی غشایی مورد استفاده قرار گرفت. نتایج این ارزیابی نشان میدهد که Ni/rGO در چگالی جریانmAcm-2 200 دارای پتانسیل 9/1 ولت است که در مقایسه با فوم نیکل دارای عملکرد بهتری است.