• چکیده (5)
• فهرست مطالب (7)
• فصل 1 (19)
• مقدمه‌ای بر تفکیک الکتروشیمیایی آب (19)
  • 2-1- تفکیک الکتروشیمیایی آب (22)
    • 1-2-1- مکانیسم فرایند HER (27)
    • 2-2-1- مکانیسم فرایند OER (28)
  • 3-1- پارامترهای مهم برای ارزیابی عملکرد کاتالیست (31)
  • ویژگی اصلی مواد کاتالیستی توانایی آنها در کاهش سد انرژی فعال‌سازی است که میتواند منجر به کاهش انرژی مورد نیاز برای شروع واکنش و در نتیجه آغاز سریع‌تر آن شود. مهم‌ترین جز برای عملکرد مناسب الکتروکاتالیستها در واکنش، مواد فعال کاتالیستی آنهاست. برای... (31)
  • 1-3-1- بسترهای الکترودی مورد استفاده به‌عنوان الکترود‌ کار (جمعکننده جریان) (31)
    • 2-3-1- الکترولیت (32)
    • 1-3-3- اضافه پتانسیل و پتانسیل کلیدزنی10F (33)
    • 1-3-4- شیب منحنی تافل11F و چگالی جریان تعویضی12F (33)
    • 1-3-5- پایداری کاتالیست (34)
    • 1-3-6- بازده فارادهای13F (35)
    • 7-3-1- بسامد ترنآور14F (36)
    • 8-3-1- مساحت سطح الکتروشیمیایی15F (36)
  • 4-1- روند موجود در فرایند طراحی و سنتز کاتالیست‌های الکتروشیمیایی آب (38)
    • 1-4-1- کاربرد فناوری نانو در فرایند طراحی و سنتز کاتالیست‌های الکتروشیمیایی آب (39)
    • 2-4-1- کاتالیست‌های مرسوم در الکترولیز آب (42)
    • 1-4-3- کاتالیستهای بر پایه اکسید و هیدروکسیدهای فلزات واسطه (47)
      • 1-3-4-1- پروسکایتها (50)
      • 2-3-4-1- اسپینلها (51)
      • 3-3-4-1- ساختارهای لایه‌ای (53)
    • 1-4-4- کالکوژنیدهای فلزات واسطه (55)
    • 1-4-5- کاتالیستهای غیر فلزی (57)
    • 1-4-6- کاتالیستهای بر پایه مواد کامپوزیت (هیبریدی) (59)
  • 5-1- روش‌های مختلف سنتز الکتروکاتالیستها (59)
  • 6-1- اهداف کلی رساله (61)
• فصل 2 (63)
  • 1-2- مواد شیمیایی مورد استفاده (64)
  • 2-2- دستگاهوری و مشخصهیابی ساختارها (64)
  • 3-2- سنتز و تهیه الکتروکاتالیستها (65)
    • 2-3-1- تهیه کامپوزیت NiCo-LDH/ZnCo2O4 حاصل از نانوساختار مزو متخلخل مشتقشده از پردازش دمایی پیشماده Zn-Co گلمانند43F و ترسیب الکتروشیمیایی نانوپوسته44F های NiCo-LDH (65)
      • 2-1-3-2- سنتز نمونه پردازش دمایی شده ZnCo2O4 (65)
      • 3-1-3-2- ترسیب الکتروشیمیایی نانوپوستههای NiCo-LDH روی ساختار ZnCo2O4 گلمانند (65)
      • 4-1-3-2- سنتز نمونه پردازش دمایی شده Co3O4 (66)
      • 5-1-3-2- ترسیب الکتروشیمیایی نانوپوستههای NiCo-LDH روی ساختار Co3O4 (67)
      • ترسیب الکتروشیمیایی با استفاده از روش کرونوآمپرومتری بر روی یک الکترود کربن شیشه‌ای (GCE)، پیش پوشش داده ‌شده با ساختار Co3O4 در پتانسیل ثابت 1- ولت (نسبت به الکترود مرجع Ag /AgCl) به مدت 300 ثانیه انجام شد. الکترولیت مورد استفاده حاوی 50 میلیلیتر م... (67)
    • 2-3-2-تهیه کامپوزیت Co-Mo-P/Zn-Co-S حاصل از سولفید شدن ساختار Zn-Co ستارهمانند و ترسیب الکتروشیمیایی Co-Mo-P (67)
      • 3-2-3-2- سنتز نمونه های پردازش دمایی شده Zn-Co-A و Zn-Co-O (67)
      • 4-2-3-2- ترسیب الکتروشیمیایی نانوساختار Co-Mo-P با مقادیر مختلف Mo بر روی الکترود کربن شیشهای و ترسیب با مقادیر مولیبدن بهینهشده بر روی Zn-Co-S ستارهمانند (68)
    • 3-3-2- سنتز ساختارهای Co-Mn با موفولوژیهای مختلف، کنترلشده با استفاده از مقادیر متفاوتی از NH4F (69)
  • 4-2- تهیه سوسپانسیون از کاتالیستهای تهیهشده (70)
  • 5-2- آماده‌سازی الکترود کربن شیشه و اصلاح سطح آن با کاتالیست (70)
  • 6-2- اندازه گیریهای الکتروشیمیایی (70)
• فصل 3 (71)
• نتایج و بحث (71)
  • 1-3- تهیه کامپوزیت NiCo-LDH/ZnCo2O4 حاصل از نانوساختار مزو متخلخل مشتقشده از پردازش دمایی پیشماده Zn-Co گلمانند و ترسیب الکتروشیمیایی نانوپوستههای NiCo-LDH بهمنظور استفاده بهعنوان الکتروکاتالیست برای بهبود عملکرد فرایند OER (72)
    • 3-1-1- مقدمه (72)
    • امروزه بهدلیل افزایش استفاده از سوختهای فسیلی و آلودگیهای زیستمحیطی، محققان بهدنبال تامین انرژی از طریق منابع انرژی پاک هستند. یکی از چالشهای مهم در زمینه استفاده کارامد از انرژیهای پاک، تهیه کاتالیست مناسب برای بهبود فرایندهایی مانند OER است.... (72)
    • در میان اکسید فلزات واسطه، ساختارهای اسپینل مانند Co3O4 به علت فراوانی و هدایت الکتریکی مناسب کاربرد گستردهای در بهبود فرایند OER پیدا کردهاند. در این بین، ساختارهای اسپینل دوفلزی از توجه ویژهای برخوردار هستند. ساختارهای اسپینل دوفلزی دارای مکا... (72)
    • 3-1-2- مشخصهیابی کاتالیستها (74)
    • 3-1-3- بهینهسازی شرایط ترسیب الکتروشیمیایی NiCo-LDH (83)
    • ترسیب الکتروشیمیایی NiCo-LDH بر روی الکترود کربن شیشه‌ای اصلاح‌شده با ZnCo2O4 با استفاده از روش کرنوآمپرومتری در محلول آبی حاوی 4 میلی مولار نیکل نیترات، 4 میلی مولار کبالت نیترات و 8 میلیمولار پتاسیم نیترات انجام شد. پتانسیل اعمال شده در این روش مقد... (83)
    • 3-1-4- بررسی رفتار الکتروکاتالیستی نمونه‌های سنتزشده (84)
  • 2-3- تهیه ساختار ستارهمانند Zn-Co-S، ترسیب شده با Co-Mo-P جهت کاربرد دوعملکردی برای فرایندهای OER و HER (97)
    • 1-2-3- مقدمه (97)
    • همانطور که در قستهای پیشین اشاره شد، امروزه گسترش سیستمهای تبدیل و ذخیرهساز انرژی برای استفاده کارامد از انرژیهای پاک و تجدیدپذیر بسیار مورد توجه است. در این میان یکی از مهمترین گزینهها تولید هیدروژن با استفاده از فرایند الکترولیز آب است. اما ... (97)
    • در دهههای اخیر، استفاده از کاتالیستهای مبتنی بر سولفید و فسفید فلزات واسطه برای بهبود عملکرد فرایندهای OER و HER توجه بسیاری از محققان را به خود جلب کرده است. ازآنجایی‌که سولفیدها نسبت به اکسیدها الکترونگاتیوی بیشتری دارند و فعالیت الکتروشیمیایی ... (97)
    • ترکیبات مبتنی بر فسفید فلزات واسطه دارای خواص منحصربهفردی هستند و در این ترکیبات، فلز دارای بار مثبت و فسفر دارای بار منفی خواهد شد. فسفید فلزات واسطه ارزانقیمت بوده و الکترونها در اوربیتال d آنها دارای آرایش مناسبی هستند. همچنین، حضور فسفر در ترک... (97)
    • فسفید فلزات واسطه دوفلزی در مقایسه با ترکیبات تکفلزی فعالیت کاتالیستی بهتری نسبت به OER و HER نشان میدهند. بهبود خواص الکترونیکی ساختار، افزایش انتقال بار بین یونهای متفاوت و اثر همافزایی بین گونهها ازجمله دلایل بهبود خواص کاتالیستی فسفید فلزات ... (98)
    • 2-2-3- مشخصهیابی و تجزیه ‌و تحلیل ساختاری کاتالیستها (98)
    • 3-2-3- بررسی رفتار الکتروکاتالیستی نمونه‌های سنتزشده (109)
  • 3-3- سنتز ساختارهای مختلف کبالت-منیزیم با استفاده از آمونیوم فلوئورید برای کاربرد در تفکیک الکتروشیمیایی آب (131)
    • 3-3-1- مقدمه (131)
    • 3-3-2- مشخصهیابی کاتالیستهای تهیهشده (133)
    • 3-3-3- بررسی رفتار و فعالیت الکتروکاتالیستی کاتالیستهای تهیهشده (147)
  • 4-3- نتیجهگیری (160)
  • 5-3- پیشنهادهای پژوهشی برای آینده (160)
• فصل 4 (162)
• منابع و مراجع (162)