رسوب دهی الکتروشیمیایی نیکل متخلخل با بهره گیری از تمپلیت حبابی جهت بررسی واکنش آزاد شدن هیدروژن

تولید هیدروژن به عنوان یک حامل انرژی پاک و کارآمد، در سال های اخیر به عنوان یکی از راهکارهای کلیدی برای کاهش وابستگی به سوخت های فسیلی و مقابله با چالش های زیست محیطی مطرح شده است. تجزیه الکتروشیمیایی آب یکی از روش های مهم برای تولید هیدروژن محسوب می شود که نیازمند توسعه کاتالیست های موثر و پایدار جهت افزایش راندمان واکنش آزادسازی هیدروژن است. نیکل به دلیل فراوانی، قیمت مناسب و فعالیت الکتروکاتالیستی قابل توجه یکی از پرکاربردترین مواد در این زمینه به شمار می رود. با این حال، بهبود ساختار سطحی و افزایش سطح فعال الکتروشیمیایی از طریق ایجاد پوشش های متخلخل می تواند عملکرد آن را به طور چشمگیری ارتقا دهد. در این پژوهش پوشش نیکل متخلخل بر روی زمینه مسی با استفاده از روش آبکاری الکتریکی مبتنی بر تمپلیت حبابی تهیه شد. پوشش دهی در دانسیته جریان های ۳ و ۴ آمپر و در زمان های مختلف انجام گرفت و فعالیت الکتروکاتالیستی نمونه ها در واکنش آزادسازی هیدروژن مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که پوشش های ایجاد شده در دانسیته جریان ۴ آمپر عملکرد بهتری نسبت به دانسیته جریان ۳ آمپر داشتند. همچنین فعالیت الکتروکاتالیستی نمونه های تهیه شده در دانسیته جریان ۴ آمپر با افزایش زمان پوشش دهی تا ۴۰ ثانیه بهبود یافته و پس از آن کاهش یافت. بررسی سطح فعال الکتروشیمیایی و نتایج امپدانس الکتروشیمیایی نیز نشان داد که نمونه پوشش دهی شده به مدت ۴۰ ثانیه دارای سطح فعال بیشتر و مقاومت انتقال بار کمتر نسبت به نمونه مشابه در زمان ۵ ثانیه بود. به طور کلی، یافته ها نشان می دهند که شرایط بهینه برای دستیابی به پوشش نیکل متخلخل با فعالیت الکتروکاتالیستی مطلوب در واکنش آزادسازی هیدروژن استفاده از دانسیته جریان ۴ آمپر و زمان پوشش دهی حدود ۴۰ ثانیه است. این نتایج می تواند مبنای مناسبی برای توسعه کاتالیست های نیکل متخلخل با راندمان بالا در تولید هیدروژن باشد.

کلیدواژه ها:

تجزیه الکتروشیمیایی ، آب ، تمپلیت حبابی ، رسوب دهی الکتروشیمیایی ، نیکل ، نیکل متخلخل ، واکنش آزاد شدن هیدروژن