سنتز، شناسايي و بررسي رفتار الكتروكاتاليتيكي واكنش احياي اكسيژن نانوكاتاليسيت هاي پالاديوم بر روي انواع آلوتروپي كربني

Synthesis, characterization and electrochemical investigation of catalyst ink based on Pd nanoparticles supported on different allotropic carbon as oxygen reduction reaction catalysts

هدف كار پژوهشي حاضر سنتز الكتروكاتاليست هاي پالاديوم بر روي بستر هاي كربني : ولكان سياه،MWCNTs و نانو گرافن و بررسي اثر الكتروكاتاليستي آن بر روي واكنش احياي اكسيژن در محيط سود 1/0 مولار مي باشد. خواص فيزيكي و شناسايي الكتروكاتاليست ها با استفاده از روش هاي ميكروسكوپ الكتروني عبوري(TEM)، ميكروسكوپ الكتروني روبشي(SEM) ، پراش انرژي اشعه ايكس(EDX) و طيف سنجي فوتوالكترون اشعه ايكس(XPS) مطالعه شد. نتايج حاكي ازتصاوير (SEM), (TEM)نشان دهنده توزيع يكنواخت نانو ذرات پالاديوم بر روي بستر و ذرات پالاديوم در اشل نانو در الكتروكاتاليست هاي سنتزشده بوده و نتايج EDX, XPS نشان دهنده سنتز موفقيت آميز الكتروكاتاليست ها با درصد وزني (Pd:C, G, MWCNTs)(20:80) مي باشد. مطالعات الكتروشيميايي با استفاده از تكنيك هاي طيف سنجي امپدانس الكتروشيميايي، ولتامتري چرخه اي ،كرنوآمپرومتري و تكنيك الكترود ديسك چرخان مطالعه شد نتايج نشان مي دهد كه الكتروكاتاليست بر روي بستر نانو گرافن كمترين مقدار اورولتاژ را براي واكنش احياي اكسيژن و كمترين مقدار مقاومت انتقال جرم را داراست و نسبت به پلاتين كربن به اندازه 70 ميلي ولت اورولتاژ را در محيط سود 1/0 مولار بهبود بخشيده است كه نشان دهنده عملكرد عالي اين كاتاليست مي باشد.

The present research work Palladium-based electrocatalysts on substrates Vulcan, graphene and 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, XPS methods. The SEM analysis show rod-like morphology with a dia meterin 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 (Pd: Vulcane, Graphene and MWCNTs) (20:80) wt%. Synthesized electrocatalysts studies with electrochemical methods such as CV, EIS, RDE and CA. The CV results confirmed that the Pd/G electrocatalysts caused by an E onset shift to more positive positions, indicating that the good performance of Pd/Graphene electrocatalyst also have the lowest mass transfer resistance and improved the Overvoltage than platinum-carbon as much as 70 mV at 0.1M sodium hydroxide electrolyte.