خواص ابرخازني نيتريد كربن گرافيتي لايه نشاني شده بر روي بستر نانوساختارهاي متخلخل دي اكسيد تيتانيوم احيا شده

Supercapacitive Properties of Graphitic-Carbon Nitride Deposited on Reduced Titanium Dioxide Porous Nanostructured Substrate

در اين مطالعه، نيتريد كربن گرافيتي (g-C3N4) از چگالش گرمايي ملامين در دو دماي 450 و 550 درجه سانتيگراد ساخته شد. همچنين، الكترود نانوساختارهاي متخلخل دي اكسيد تيتانيوم (TiO2 NP) به عنوان بستر براي لايه نشاني g-C3N4 با روش آنديزاسيون بر روي فويل تيتانيوم (Ti) ساخته شد و سپس براي بهبود رسانندگي الكتريكي به روش الكتروشيميايي احيا گرديد. لايه نيتريد كربن گرافيتي به روش الكتروفورتيك بر روي الكترود نانوساختارهاي متخلخل احيا شده (Re-TiO2 NP/Ti) لايه نشاني گرديد و الكترود نانوساختارهاي متخلخل دي اكسيد تيتانيوم احيا شده/نيتريد كربن گرافيتي (g-C3N4/Re-TiO2 NP/Ti) حاصل به عنوان الكترود ابرخازني مورد استفاده قرار گرفت. مقايسه­ ي خواص ابرخازني الكترودهاي (g-C3N4/Re-TiO2 NP/Ti) نشان داد كه بازده الكتروشيميايي و ظرفيت ويژه الكترود g-C3N4(450)/Re-TiO2 NP/Ti نسبت به الكترود g-C3N4(550)/Re-TiO2 NP/Ti بيشتر است كه اين پديده، به دليل مقادير بالاي نيتروژن و در نتيجه، افزايش سايت­ هاي فعال، افزايش انتقال بار و آبدوستي در الكترود g-C3N4(450)/Re-TiO2 NP/Ti مي­ باشد.

In this study, graphitic carbon nitride (g-C3N4) was made by thermal condensation of melamine at 450 and 550 °C. Moreover, the TiO2 porous nanostructured electrode as a substrate for the g-C3N4 deposition was fabricated by anodization method on a titanium foil (Ti) and then, reduced by electrochemical method to improve electrical conductivity (Re-TiO2 NP). The graphite carbon nitride layers were deposited on the porous nanostructured electrode (Re-TiO2 NP/Ti) by electrophoretic technique and the g-C3N4/Re-TiO2 NP/Ti electrodes were used as supercapacitor electrode. Comparison of the supercapacitive properties of the synthesized electrodes showed that the electrochemical efficiency and specific capacitance of the g-C3N4 (450)/Re-TiO2 NP/Ti electrode is higher than the g-C3N4 (550)/Re- TiO2 NP/Ti electrode. This behavior was resulted from the increased active sites, the enhanced charge transport and hydrophilicity due to higher nitrogen content of the g-C3N4 (450)/Re-TiO2 NP/Ti electrode.