مشخصات پژوهش

عنوان	تهیه و مشخصه یابی نانوکامپوزیت گرافن اکساید دوپه شده با گوکرد/ZIF-8 و بررسی کاربرد آن در ابرخازن ها
نوع پژوهش	پایان‌نامه
کلیدواژه‌ها	صفحات گرافنی دوپه شده با گوگرد، چارچوب های آلی-فلزی، ظرفیت ویژه، پایداری الکتروشیمیایی، نانوکامپوزیت.
چکیده	افزایش تقاضای جهانی برای استفاده از انرژی های پاک و بدون آلودگی محیط زیست و حذف گازهای سوخت فسیلی، موجب شده است تا دستگاه های ذخیره انرژی با عملکرد بالا مورد توجه جامعه بشری قرار گیرد. به همین منظور در پروژه حاضر الکترود نانوکامپزیتی ZIF-8/S-doped-GO با نسبت (1:1) با استفاده از روش بسیار آسان و به صورت پودر به عنوان ماده الکترود جهت استفاده در ابرخازن ها تهیه شد. خواص ساختاری و ماهیت کریستالی نمونه های اماده شده با استفاده از تکنیک های مختلفی مانند تبدیل فوریه مادون قرمز (FTIR) و پراش اشعه ایکس (XRD) مورد تحلیل و بررسی قرار گرفته و درستی سنتز تایید گردید. پس از آن، درصد مواد تشکیل دهنده توسط آنالیز (EDX) مشخص شد که وجود ذرات گوگرد و روی را در نانوکامپوزیت نشان می دهد. همچنین ویژگی های مورفولوژیکی و ریزساختاری با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی نشر میدانی (FESEM) و میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته که نشان از وجود کریستال های ZIF-8 بر روی صفحات S-doped-GO می باشد. همچنین آنالیز جذب و واجذب نیتروژن (BET) نشان از وجود کریستال های ZIF-8 و صفحات S-doped-GO با سطح فعالی به بزرگی m2 g-1 2235 و 67/16 و قطر متوسط 91/0 و 7/36 نانومتر و حجم کلی cm3 g-1 5/0 و 15/0 می باشد. کاهش سطح فعال نانوکامپوزیت (با اندازه m2 g-1 4/1030 با قطر متوسط 66/2 نانومتر) نسبت به کریستال ها به علت وجود صفحات گرافنی می باشد. علاوه بر این، در بخش بعدی این تحقیق کاربرد نانوکامپوزیت ZIF-8/S-doped-GO به عنوان ماده فعال الکترودی با استفاده از تکنیک های آزمون ولتامتری چرخه ای (CV)، شارژ-دشارژ گالوانواستاتیک (GCD) و امپدانس الکتروشیمیایی (EIS) بررسی شد. نتایج شارژ-دشارژ نشان داد کامپوزیت دارای ظرفیت بالاتری (برابر در دانسیته جریان ثابت) نسبت به سایر الکترود ها می باشد. همچنین این کامپوزیت با حفظ ٪102 از ظرفیت اولیه خود پس از 1000 چرخه شارژ-دشارژ از پایداری الکتروشیمیایی بسیار خوبی برخوردار بوده و کم بودن مقاومت داخلی این ماده حاکی از سریع بودن انتقال بار در واکنش های الکترودی می باشد. با توجه با نتایج تمامی آنالیزها، نانوکامپوزیت ZIF-8/S-doped-GO دارای توانایی و عملکرد بسیار خوب برای استفاده در دستگاه های ذخیره انرژی با پایداری زیاد می باشد.
پژوهشگران	فریبرز خاکپور (دانشجو)، حمید غفوری (استاد راهنما)، محمد سلیمانی لشکناری (استاد مشاور)