|
عنوان
|
تهیه و مشخصه یابی نانوکامپوزیت گرافن اکساید دوپه شده با گوکرد/ZIF-8 و بررسی رفتار ابرخازنی آن
|
|
نوع پژوهش
|
پایان نامه
|
|
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 موجب شده است تا دستگاه های ذخیره ساز انرژی با عملکرد بالا مانند ابرخازن ها مورد توجه جامعه بشری قرار گیرد. در پروژه حاضر نانوکامپوزیت ZIF-8/S-doped-GO با نسبت (1:1) به عنوان الکترود جهت استفاده در ابرخازن ها تهیه شد. خواص ساختاری و ماهیت کریستالی نمونه های اماده شده با استفاده از آزمون های تبدیل فوریه مادون قرمز (FTIR) و پراش اشعه ایکس (XRD) مورد تحلیل و بررسی قرار گرفته و درستی سنتز تایید گردید. 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. به منظور بررسی خواص الکتروشیمیایی نانوکامپوزیت سنتز شده آزمون ولتامتری چرخه ای (CV)، شارژ-دشارژ گالوانواستاتیک (GCD) و امپدانس الکتروشیمیایی (EIS) مورد استفاده قرار گرفت. نتایج شارژ-دشارژ نشان داد کامپوزیت دارای ظرفیت بالاتری (برابر F g-1 261 در دانسیته جریان ثابت A g-1 1) 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
|
محمد سلیمانی لشکناری (استاد مشاور)، حمیدرضا غفوری طالقانی (استاد راهنما)، فریبرز خاکپور (دانشجو)
|