بررسی اثر ترکیب شیمیایی الکترولیت رسوب دهی الکتریکی بر مورفولوژی پوششهای نیکل و رفتار الکتروکاتالیستی آنها در الکترواکسایش اتانول رقیق
نویسندگان
1 دانشگاه فردوسی مشهد
2 دانشگاه تهران
3
doi
10.22034/issst.2025.2066849.1657چکیده
در سالهای اخیر با پیشرفت فناوریهای مرتبط با انرژیهای نوین، طراحی و ساخت جهت بهبود کارامدی الکتروکاتالیستها در پیل سوختی اتانول، مورد توجه قرار گرفته است. در این راستا، افزایش سطح مؤثر الکتروشیمیایی الکتروکاتالیست، بر اساس سنتز مورفولوژیهای خاص، روش منتخب بسیاری از پژوهشها بوده است. در این پژوهش به روش رسوب دهی الکتریکی دو مرحلهای، با تنظیم نسبتهای مختلف غلظت یون نیکل به افزودنی در ترکیب الکترولیت، پوشش دهی نمونههای مختلف نیکل انجام شد و کارامدی آنها جهت الکترواکسایش اتانول در محیط قلیایی بررسی شد. بررسیهای ساختاری تأیید کرد مورفولوژی نیکل می تواند از ظاهر فلیکهای عمود بر سطح تا ساختار زبر متخلخل طبقاتی میکرو-نانو مقیاس تغییر کند. با تنظیم نسبت غلظتی یون نیکل به افزودنی معادل 300/238 و 150/119 به ترتیب حداکثر عدد زبری 292/0 و حداقل عدد زبری 144/0میکرومتر گزارش شد. به طوری که نسبت غلظتی 300/238، با ایجاد مورفولوژی متخلخل میکرو-نانو، بیشترین فعالیت الکتروکاتالیستی با خروجی جریان 101 میلی آمپر بر سانتیمتر مربع فراهم شد که ظرفیت بالایی برای الکترواکسایش اتانول غلیظ تا 4 مولار نشان داد. پایداری و دوام این رفتار الکتروکاتالیستی، طی سیکل زنی پتانسیل پیوسته و کرونوآمپرومتری رضایت بخش بود. سهولت تولید و قیمت مناسب این الکتروکاتالیست پایه نیکل، پتانسیل کاربردی شدن در صنعت پیل سوختی اتانول را خواهد داشت.