شهرام قاسمی میر

هدف این پژوهش تهیه الکتروکاتالیزگری مناسب جهت بهبود عملکرد شکافت الکتروکاتالیزوری آب است. برای پرداختن به مسائل مربوط به سینتیک آهسته اکسیداسیون آب، ابتدا نانوهیبریدی از چارچوب فلز-آلی آهن (Fe-MOF) اصلاح شده با نانو ذرات کبالت سولفید (Co3S4) مشتق شده از چارچوب زئولیت ایمیدازولات کبالت (ZIF-67) سنتز شده و با روش‌های مختلف میکروسکوپی، طیف‌بینی، پراش و تخلخل سنجی مورد مطالعه قرار گرفت. طیف‌بینی تبدیل فوریه-فروسرخ (FTIR) تشکیل پیوند بین فلز و لیگاند را در این چارچوب‌ها به خوبی نشان داده و الگوهای پراش پرتو ایکس (XRD) نمونه‌های تهیه شده با الگوهای استانداردهای موجود تطابق دارد. در مطالعات میکروسکوپ الکترونی روبشی (FESEM) ریخت‌شناسی میله‌ای برای Fe-MOF با قطر متوسط nm 120-140 ، چندوجهی برای ZIF-67 و کروی با قطر متوسط nm 30-40 برای نانوذرات Co3S4 مشاهده می‌شود. این نتایج با مطالعات میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) تکمیل شده است. آزمون پراکندگی انرژی پرتو ایکس (EDS) به همراه نقشه برداری عنصری، حضور و توزیع یکنواخت عناصر را در ساختمان نانوهیبرید Fe-MOF/Co3S4 اثبات می‌کنند. در بررسی‌های تخلخل‌سنجی با گاز نیتروژن ماکروحفره بودن نانوهیبرید مشخص شده و حضور حالت‌های اکسایشی مختلف برای کبالت و آهن با طیف‌بینی فوتوالکترون پرتو ایکس (XPS) تعیین شده است. در ارزیابی‌های الکتروشیمیایی در الکترولیت M KOH 1، نانو هیبرید تهیه شده پتانسیل مازاد mV 350را در چگالی جریانmA cm-2 10و شیب تافلmV dec-1 58 را در سطح الکترود کربن شیشه‌ای (GCE) فراهم نموده است. مقاومت انتقال بار نانوهیبریدΩ Fe-MOF/Co3S4 70/82 و ضریب زبری برابر با 11/8 است. همچنین، این الکترود پایداری مناسبی را در طول یک دوره 50 ساعته مطالعه کرونوآمپرومتری در پتانسیل OER نشان داده است.