سنتز و مشخصه‌یابی نانوکامپوزیت ZnO/CeO2/SiO2 به روش‌ سل- ژل برای ذخیره‌سازی الکتروشیمیایی هیدروژن

نویسندگان

1 دانشکده نانوفناوری، پردیس علوم و فناوری‌های نوین، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران

2 گروه نانوشیمی، دانشکده نانوفناوری، پردیس علوم و فناوری‌های نوین، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران

doi
چکیده

در این مطالعه، نانوساختارهای SiO2، CeO2/SiO2، ZnO/SiO2 و ZnO/CeO2/SiO2 با روش سل- ژل به دو شکل با استفاده از پیش‌ماده‌های تترااتیل اورتوسیلیکات (TEOS)، سریم نیترات و روی نیترات سنتز شدند. در روش اول، نمک‌ها پس از اضافه شدن TEOS و در روش دوم پیش از اضافه شدن TEOS اضافه شدند. با تفاوت در ترتیب اضافه شدن مواد، پراکندگی مواد در کامپوزیت‌ها و اندازه‌ی ذرات تغییر محسوسی داشتند. بهترین شرایط از نظر ترکیب مواد و اندازه‌ی ذرات برای نانوکامپوزیت ZnO/CeO2/SiO2 سنتز شده به روش دوم بود. آنالیز‌های EDS، XRD، FT-IR، FESEM و BET برای نمونه‌ها جهت صحت تشکیل نانوساختار مورد انتظار انجام شد. در نهایت، نانوکامپوزیت ZnO/CeO2/SiO2 سنتز شده به روش دوم برای تعیین ظرفیت ذخیره‌سازی الکتروشیمیایی هیدروژن مورد ارزیابی قرار گرفت. با روش کرونوپتانسیومتری ظرفیت ذخیره‌سازی هیدروژن آن mAh/g 75/708 به ثبت رسید که نسبت به ظرفیت‌های گزارش شده‌ مقدار قابل توجهی است. مقایسه‌ی این عدد با میزان ظرفیت ذخیره‌سازی نانوساختار‌های سیلیکا و سریا نیز نشان دهنده‌ی تأثیر‌ سازنده‌ی این مواد بر روی هم است. مطابق با نتایج، روش دوم سنتز روشی مناسب‌تر برای ساخت این نانومواد جهت ذخیره‌سازی الکتروشیمیایی هیدروژن می‌باشد.