بررسي رفتار الكتروكاتاليستي نانوكاتاليست آلياژ Ni-Pd بر روي بستر نانو لوله هاي كربني چند ديواره به منظور كاتاليز واكنش احياي اكسيژن

Synthesis, characterization and electrochemical investigation of catalyst ink based on Ni nanoparticles supported on MWCNTs as oxygen reduction reaction catalyst

هدف كار پژوهشي حاضر سنتز الكتروكاتاليست آلياژي بر پايه نيكل بر روي نانولولههاي كربني چند ديواره به منظور كاتاليز واكنش (ORR) ميباشد. مورفولوژي نانوكاتاليست هاي سنتز شده با استفاده از تكنيك هاي ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM) ، ميكروسكوپ الكتروني عبوري (TEM) ، پراش انرژي پرتو ايكس (EDX) ، طيف سنجي فوتوالكترون اشعه ايكس (XPS) مطالعه شد. نتايج مطالعات مورفولوژي نشان دهنده ترسيب يكنواخت نانوذرات بر روي بستر كربني و اندازه نانوذرات ترسيب شده زير 100 نانومتر و در اشل نانو مي باشد. مطالعات الكتروشيميايي الكتروكاتاليستهاي سنتز شده نيز با تكنيكهاي ولتامتري چرخه اي (CV) طيف سنجي امپدانس الكتروشيميايي (EIS) و كرونوآمپرومتري (CA) مطالعه گرديد. نتايج تستهاي الكتروشيميايي حاكي از كاهش اورولتاژ واكنش ORR و افزايش دانسيته جريان مربوط به اين واكنش ميباشد همچنين اين نانوكاتاليست آلياژي نسبت به پلاتين/ كربن مقاومت انتقال جرم و پايداري بهتري در محيط سود 0/1 مولار نشان داده و عملكرد بهتري داشته است.

The present research work Nickel-based electrocatalysts on substrates MWCNTs were successfully synthesized by using NaBH4 reduction, and their electrocatalytic activity was evaluated in alkaline media. Morphology and surface analysis studies with SEM, TEM, EDX, and XPS methods. The SEM analysis show rod-like morphology with a diameter in the nano meter range and length varying in some micro-meter. The TEM images showed the in-crease of nano tube diameter after catalyst deposition. The EDX analysis reveals the presence of (Ni: MWCNTs) (20:80) wt%. Synthesized electrocatalysts studies with electrochemical methods such as CV, EIS and CA. The CV results confirmed that the Ni-Pd/MWCNTs electrocatalysts caused by an E onset shift to more positive positions, indicating that the good performance of Ni-Pd/MWCNTs electrocatalyst also have the lowest mass transfer resistance and improved the Overvoltage than platinum-carbon as much as 100 mV at 0.1M sodium hydroxide electrolyte.