|
Title
|
تهيه و مشخصه يابي نانوكامپوزيت گرافن اكسايد دوپه شده با گوكرد/ZIF-8 و بررسي كاربرد آن در ابرخازن ها
|
|
Type
|
Thesis
|
|
Keywords
|
صفحات گرافني دوپه شده با گوگرد، چارچوب هاي آلي-فلزي، ظرفيت ويژه، پايداري الكتروشيميايي، نانوكامپوزيت.
|
|
Abstract
|
افزايش تقاضاي جهاني براي استفاده از انرژي هاي پاك و بدون آلودگي محيط زيست و حذف گازهاي سوخت فسيلي، موجب شده است تا دستگاه هاي ذخيره انرژي با عملكرد بالا مورد توجه جامعه بشري قرار گيرد. به همين منظور در پروژه حاضر الكترود نانوكامپزيتي ZIF-8/S-doped-GO با نسبت (1:1) با استفاده از روش بسيار آسان و به صورت پودر به عنوان ماده الكترود جهت استفاده در ابرخازن ها تهيه شد. خواص ساختاري و ماهيت كريستالي نمونه هاي اماده شده با استفاده از تكنيك هاي مختلفي مانند تبديل فوريه مادون قرمز (FTIR) و پراش اشعه ايكس (XRD) مورد تحليل و بررسي قرار گرفته و درستي سنتز تاييد گرديد. پس از آن، درصد مواد تشكيل دهنده توسط آناليز (EDX) مشخص شد كه وجود ذرات گوگرد و روي را در نانوكامپوزيت نشان مي دهد. همچنين ويژگي هاي مورفولوژيكي و ريزساختاري با استفاده از ميكروسكوپ الكتروني روبشي نشر ميداني (FESEM) و ميكروسكوپ الكتروني عبوري (TEM) مورد تجزيه و تحليل قرار گرفته كه نشان از وجود كريستال هاي ZIF-8 بر روي صفحات S-doped-GO مي باشد. همچنين آناليز جذب و واجذب نيتروژن (BET) نشان از وجود كريستال هاي ZIF-8 و صفحات S-doped-GO با سطح فعالي به بزرگي m2 g-1 2235 و 67/16 و قطر متوسط 91/0 و 7/36 نانومتر و حجم كلي cm3 g-1 5/0 و 15/0 مي باشد. كاهش سطح فعال نانوكامپوزيت (با اندازه m2 g-1 4/1030 با قطر متوسط 66/2 نانومتر) نسبت به كريستال ها به علت وجود صفحات گرافني مي باشد.
علاوه بر اين، در بخش بعدي اين تحقيق كاربرد نانوكامپوزيت ZIF-8/S-doped-GO به عنوان ماده فعال الكترودي با استفاده از تكنيك هاي آزمون ولتامتري چرخه اي (CV)، شارژ-دشارژ گالوانواستاتيك (GCD) و امپدانس الكتروشيميايي (EIS) بررسي شد. نتايج شارژ-دشارژ نشان داد كامپوزيت داراي ظرفيت بالاتري (برابر در دانسيته جريان ثابت) نسبت به ساير الكترود ها مي باشد. همچنين اين كامپوزيت با حفظ ٪102 از ظرفيت اوليه خود پس از 1000 چرخه شارژ-دشارژ از پايداري الكتروشيميايي بسيار خوبي برخوردار بوده و كم بودن مقاومت داخلي اين ماده حاكي از سريع بودن انتقال بار در واكنش هاي الكترودي مي باشد. با توجه با نتايج تمامي آناليزها، نانوكامپوزيت ZIF-8/S-doped-GO داراي توانايي و عملكرد بسيار خوب براي استفاده در دستگاه هاي ذخيره انرژي با پايداري زياد مي باشد.
|
|
Researchers
|
Fariborz Khakpour (Student) , Hamid Ghafouri (Primary advisor) , mohammad soleimani lashkenari (Advisor)
|