ورود کاربران دانشگاهی
ثبت نام(مطالعه آنلاین پایان نامه ها)
کاربر مهمان
سپندا
جمعه 10 فرودرین 1403
|
3.224.147.211
:Your IP
س
امانه
پ
ایان
ن
امه های
د
انشگاه
ا
صفهان (
سپندا
)
صفحه اول(جستجو)
مرور موضوعی
پرسش های متداول و راهنما
سامانه تطبیق پایان نامه با شیوه نامه
تماس با ما
(0)
عنوان :
رفتار الکتروشیمیائی نانوساختارهای جدید تشکیل شده براساس ناخالص کردن چارچوبهای آلی-فلز نیکل با نانوساختارهای اکسید روی: تهیه، توصیف، بررسی فعالیت برای واکنش تولید هیدروژن و جذب یک داروی ضدسرطان
انتشارات :
دانشگاه اصفهان
سال :
1401
زبان :
Persian
شماره سند :
983214055
موضوع :
شیمی
پژوهشگر :
زهرا مهرابی
توصیفگر لاتین :
Nickel, Metal-organic framework, Hydrogen evolution reaction, Catalyst, Composite.,
توصیفگر فارسی :
نیکل، چهارچوب,های فلز-آلی، واکنش تولید هیدروژن، کاتالیست، کامپوزی,ت,
دانشکده :
دانشکده شیمی، گروه شیمی تجزیه
مقطع :
کارشناسی ارشد
استاد راهنما :
دکتر رضا کریمی شرودانی,
استاد مشاور :
سال دفاع :
1401
شماره رکورد :
983214055
شماره راهنما :
فهرست :
فهرست مطالب
عنوانصفحه
فصل اول: مقدمه و تئوری.........................................................................................................................1
1-1-مقدمه1
1-2- واکنش¬های الکترولیز آب2
1-2-1- نیم واکنش تولید هیدروژن2
1-3- فناوری نانو3
1-3-1- نانو مواد3
1-3-2- اهمیت تهیه¬ی نانومواد3
1-3-3- نانوساختارها4
1-3-3-1- اثر اندازه کوانتومی4
1-3-3-2- خواص، تابع اندازه4
1-3-3-3- نسبت سطح به حجم4
4-1- مواد نانومتخلخل4
1-5- (MOFs)5
1-5-1- اهمیتMOFs5
1-5-2- روش های تهیه چهارچوبهای فلز-آلی6
1-5-2-1- روش ریزموج6
1-5-2-2- روش امواج فراصوت7
1-5-2-3- روش الکتروشیمیایی7
1-5-2-4- روش حلال گرمایی7
1-6- کاتالیست های فلزی برایHER8
1-6-1- فلزات نجیب8
1-6-2- نیکل9
1-6-3- کبالت9
1-7- کاتالیست¬های مبتنی بر کربن برایHER9
1-7-1- کربن ناخالص شده با عناصر غیر فلزی10
1-7-2- کربن ناخالص شده با نیتروژن10
1-7-3- کربن ناخالص شده با گوگرد و بور10
1-7-4- فلز احاطه شده با لایه¬ی کربنی10
1-8- تهیه نانوساختار روی اکساید11
1-9- معیار بررسی فعالیت الکتروشیمیایی کاتالیستها11
1-10- بررسی کارایی کاتالیست هایHER12
1-10-1- اضافه ولتاژ12
1-10-2- نمودار تافل12
1-10-3- طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی13
1-11- اهداف پایان نامه13
فصل دوم: بخش تجربی............................................................................................................14
1-2-معرفها و مواد شیمایی استفاده شده...........................14
2-2- دستگاههای مورد استفاده15
2-3- تهیه نانوساختار ZnO@Ni-MOF16
2-3-1- تهیه نانوکاتالیستNi-MOF16
2-3-2- تهیه کربن متخلخل به کمک کلسینه کردن Ni-MOF17
2-3-3- تهیه نانوساختار ZnO17
2-3-4- تهیه کامپوزیتZnO/Ni/NNPC17
4-2- آماده سازی الکترود کربن شیشه ای17
5-2- اطمینان از تمیز بودن سطح الکترود18
2-6- آماده سازی سطح الکترودGC با کاتالیستهای تهیّه شده18
2-7- مطالعه الکتروشیمیایی کاتالیستها18
2-7-1- ولتامتری روبش خطی18
2-7-2- طیف¬سنجی مقاومت ظاهری18
2-7-3- نمودارهای تافل19
فصل سوم: بحث و نتیجه¬گیری...............................................................................................20
3-1- شناسایی و تعیین ساختار مواد تهیه شده20
3-1-1- شناسایی کیفی نمونهها با (FT-IR)20
3-1-2- بررسی ریخت و اندازه نانوساختارها به کمک (FESEM):21
3-1-3- تفرق انرژی اشعه ایکس(EDX) و نقشه توزیع عناصر(Elemental mapping)22
3-1-4- بررسی ترکیبات با روش پراش پرتو ایکس((XRD25
3-1-5- مطالعه ی تخلخل و مساحت سطح مواد به کمک روش BETError! Bookmark not defined.
3-1-6- تکنیکDLS 31
3-2- اندازه گیری های الکتروشیمیایی31
3-2-1- مطالعه HER به روش ولتامتری روبشیLSV))31
3-2-2- نمودارهای قطبش حالت پایا (تافل)32
3-2-3- طیف سنجی مقاومت ظاهری الکتروشیمیایی ((EIS33
3-3- بررسي امکان جذب داروي ضد سرطان (پيمتريکسد) روي سطح به روش LSV و EIS.................49
3-3-1- مطالعه جذب دارو روی سطح به کمک روش ولتامتری روبش خطی..................................................49
2-3-3- مطالعه جذب دارو روی سطح به کمک روش طيف سنجي مقاومت ظاهري....................................49
-
-
آخرین صفحه 49
چکیده :
با توجه به منابع محدود و رو به اتمام انرژیهای فسیلی و نیاز به استفاده از این منابع در سراسر جهان، به کارگیری منابع انرژی تجدیدپذیر (آب، باد و توان خورشیدی) و طراحی روشهای زیستسازگار و ارزان قیمت برای تبدیل، ذخیره و استفاده از این منابع، یکی از چالشهای مهم در این زمینه میباشد. برای این منظور، رویکردهای مبتنی بر الکترولیز آب جهت تولید هیدروژن به عنوان یک حامل انرژی پاک و با صرفه اقتصادی معقول میباشد. اما واکنش تولید هیدروژن دارای کارایی کم و پنجره پتانسیل زیادی میباشد. از این رو توسعه کاتالیستها با کارایی بالا و مقرون به صرفه بسیار حائز اهمیت است. پلاتین و روتینیوم کاتالیستهای کارآمدی برای واکنش تولید هیدروژن میباشند. اما این عناصر کمیاب و گرانقیمتاند، درنتیجه این مسئله استفاده از آنها را محدود کرده است. در این راستا تهیهی نانوساختارهای کامپوزیتی مبتنی بر ساختارهای کربن- فلز (فلزات غیر گرانبها مانند نیکل، کبالت و آهن) مورد توجه قرار گرفته است.
در این پایاننامه برای اولین بار یک روش مناسب برای تهیه کامپوزیت مبتنی بر چهارچوب فلز-آلی (MOF) ناخالص شده با اکسیدهای فلزی مانند ZnO (با درصدهای متفاوت) و روتینیوم اکساید توسعه داده شده است. ساختارهای کربونیزه شدهی چهارچوب فلز- آلی (Ni/NNPC)، بدست آمده از حرارت دادن مدیریت شدهی Ni-MOF، به عنوان بستر مورد استفاده قرار گرفت و با اکسیدهای فلزی ذکر شده در بالا اصلاح شد. سپس، ساختارهای بدست آمده به کمک روشهای شناسایی سطح و روشهای الکتروشیمیایی توصیف گردید. نهایتا، این نانوساختارها بدون نیاز اتصال دهنده به سطح الکترود کربن شیشهای منتقل شد و به عنوان کاتالیست برای HER مورد مطالعه قرار گرفت.
نتایج بدست آمده به کمک آزمونهای سطح شامل FTIR،FESEM ،Elemental Mapping ، XRD وBET، تشکیل ساختارهای ذکر شده را تایید کرد. نتایج مطالعات سینتیکی بدست آمده در سطح الکترود کربن شیشهای اصلاح شده با فعالترین نانوکامپوزیت یعنی کاتالیست ZnO(5%)/Ni/NNPC(Binder free) برای واکنش تولید هیدروژن نشان داد که این کاتالیست دارای فعالیت خوبی با mV285- 20= و شیب تافل mV dec-184b= در محلولهای قلیایی میباشد. مطالعات به کمک روش طیفسنجی امپدانس الکتروشیمیایی نشان داد که افزایش فعالیت الکترود ZnO(5%)/Ni/NNPC ناشی از اثر همافزایی بین نیکل، روی و کربن و همچنین افزایش زبری سطح میباشد. به علاوه کاتالیست توانایی خوبی برای جذب داروی ضد سرطان پیمتریکسد Pemetrexed از خود نشان داد.
چکیده انگلیسی :
Considering the limited and depleting resources of fossil energy and the need to use these resources all over the world, the use of energy sources (water, wind and solar energy) and the design of bio-based and inexpensive methods for conversion, storage and use From these sources, the use of energy sources is one of the most important challenges in this field. For this purpose, the information about the electrolysis of water to produce hydrogen as a source of clean and economical energy is reasonable. However, hydrogen evolution reaction(HER) has low efficiency and high potential window. Therefore, it is very important to develop performance and cost effective catalysts. Platinum and ruthenium are efficient catalysts for The HER, however, these elements are rare and expensive, which has limited their use. In this regard, the preparation of composite nanostructures based on carbon non precious metals (such as Ni, Co and Fe) has been considered. In this thesis, for the first time, a new method was developed for preparing a composite based on metal-organic framework (MOF) doped with metal oxides such as ZnO and RuO2. Therefore, the carbonized metal-organic framework (Ni/NNPC) structures, obtained from the controlled heating of Ni-MOF, were used as substrates and modified with the above-mentioned metal oxides. Then, the obtained structures were characterized by using surface analysis methods and electrochemical techniques. Finally, the obtained nanostructures were transferred to the GC electrode surface and studied as catalysts for HER.
The results obtained with the help of FT-IR, FE-SEM, Elemental Mapping, TGA, EDX, XRD and BET tests confirmed formation of the mentioned structures. The kinetic results obtained on the GC electrode surface modified with the most active nanocomposite, i.e. ZnO(5%)/NiNNPC catalyst for the HER showed that the catalyst has good activity with =? and Tafel slope b=? in the basic solution. the EIS studies showed that the increase in activity of the ZnO(5%)/NiNNPC electrode is due to the synergistic effect between nickel, zinc and carbon, as well as the increase in surface
کلید واژه ها :
Nickel, Metal-organic framework, Hydrogen evolution reaction, Catalyst, Composite., _ نیکل، چهارچوب,های فلز-آلی، واکنش تولید هیدروژن، کاتالیست، کامپوزی,ت,
0
صفحه اول :
Electrochemical Behavior of a Novel Nanostructure Formed Based on ZnODoped Ni-MOF Nanoparticles: Preparation, Characterization, and Activity Studies for HER and Adsorption of an Anticancer Drug
فصل اول :
1-13
فصل دوم :
14-19
فصل سوم :
20-48
فصل چهارم :
49-
فصل پنجم :
فصل ششم :
NULL