الکتروکاتالیست نوآوری شده بر پایه گرافن سه بعدی و فلزات واسطه برای آبشکافت

واکنش تولید اکسیژن در فرآیند آبشکافت عمدتا به وسیله فلزات گرانبها انجام میشود. اما گران قیمت بودن ، عدم پایداری کافی در محیطهای شیمیایی و همچنین عدم گزینش پذیری مناسب سبب تلاش پژوهشگران برای یافتن جایگزین مناسبی برای این مواد شده است. در این پژوهش، برای رفع این مشکلات، الکتروکاتالیستی بر پایه گرافن سه بعدی با فلزات واسطه (نیکل و کبالت) ارائه شده است. از ویژگی های این الکتروکاتالیست میتوان به سطح ویژه بالا ناشی از حضور گرافن سه بعدی و نانومیله های نیکل؛ کبالت، ترکیب مناسب نیکل؛کبالت و اتصال خوب بین گرافن سه بعدی و مکانهای فعال کاتالیستی در ساختار نانومیله های نیکل؛ کبالت برای انجام واکنش آزادسازی اکسیژن اشاره کرد. برای افزایش هر چه بیشتر خاصیت کاتالیستی، فرآیند سولفوره کردن بر روی این الکترود انجام گرفت. حضور گوگرد سبب ایجاد عیوب ساختاری و افزایش مکانهای کاتالیستی و در نتیجه افزایش خواص الکتروکاتالیستی برای تولید اکسیژن شد. این الکترود در فرآیند آبشکافت الکتروشیمیایی در محیط سود یک مولار، بیش پتانسیل پایین 350 میلیولت برای بدست آمدن دانسیته جریان 20 میلی آمپر بر سانتیمترمربع را نشان داد. همچنین پایداری بالا و مقاومت نفوذی پایین این الکتروکاتالیست در آزمون کرنوآمپرومتری و طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی بدست آمد که موید خواص مناسب این محصول برای تولید اکسیژن است.

کلیدواژه ها:

آبشکافت ، نانومیله های نیکل/کبالت ، آلایش با گوگرد ، گرافن سه بعدی ، الکتروکاتالیست