Skip to main content
SUPERVISOR
کریم کاکائی باغچه میشه (استاد مشاور) محمد ژیانی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Fariborz Chitsazzadeh
فریبرز چیت ساززاده

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده شیمی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1391

TITLE

A new method for one pot electrochemical synthesis of Li doped Graphene Nano particles in presence of surface activate materials
In this investigation, a mechanism suggested for electrochemical exfoliation of Graphite galleries in organic solvens by cyclic voltammetry. By comparasion of different Graphite voltamogram, various parametrs were optimized. These datas show the best potential for electrochemical exfoliation of Graphite occure by step potential in -2 and -4 V. Surfactant function on Graphite-solvent interface were evaluated with UV technique. Also, the role of 2 different surfactants TX100 and SDS were evaluated on exfoliation of Graphite electrode. Based on these results, highly exfoliation of Graphite to Graphene Nano particles occurred in presence of LiClO 4 , SDS and DMSO. Various charectrization method like IR, Raman, XRD, SEM, UV and AFM applied on synthesized sample.electrocatalytic activity of synthesized surface were evaluated by electron transfer rate during [Fe(CN) 6 ] 3-/4- reaction. Results show 50 ?g of Graphene on GC electrode shows best loading datas. Comparasion of CV between Graphene, Carbon nano tube and Volcun X72-R beter electrocatalytic activities for GN surfa e wher GN has ashift abut 0.05 and 0.1 to negative potentials than Volcun and CNT. In order to find optimized concentration of SDS during exfoliation process, suggested method repeated in different concentration of SDS and the product were evaluated during [Fe(CN) 6 ] 3-/4- reaction. Zeta potentials proved these datas too. At last, synthesized Graphene were evaluated during Oxygen reduction reaction. The results show synthesized surface has electrocatalytic activity with long stability
در جریان پژوهش فوق, با استفاده از ولتامتری چرخه ای گرافیت در حلال آلی و در حضور عوامل مختلف فعال سطحی, مکانیسمی برای نفوذ این مواد به داخل ساختار گرافیت و فروپاشی آن پیشنهاد شد. با مقایسه ولتاگرام های ثبت شده گرافیت در حضور متغییرهای مختلف پارامترهای موثر در سنتز نانو ذرات گرافن بهینه گردید که نشان دهنده ی این مطلب بود که بشترین راندمان فروپاشی گرافیت در جریان اعمال پتانسیل های 2- و 4- ولت به صورت مرحله ای و با استفاده از تکنیک کرونوآمپرومتری به دست می آید. مطالعه عملکرد سورفکتانت در مرز بین الکترود-محلول و نقش این ماده در بازده واکنش, با استفاده از طیف های UV مورد ارزیابی قرار گرفت. همچنین عملکرد دو سورفکتانت سدیم دودسیل سولفات و [1] TX100 در افزایش سرعت فروپاشی گرافیت در مرز جامد-مایع مورد بررسی قرار گرفت. بر اساس نتایج به دست آمده, فروپاشی گرافیت با اعمال پتانسیل منفی به الکترود گرافیت در حلال آلی و در حضور سورفکتانت سدیم دو دسیل سولفونات و نمک لیتیم پرکلرات به صورت تک مرحله ای سنتز شد. تست های شناسایی SEM , [2] XRD, Raman ,IR [3] بر روی نمونه سنتز شده انجام شد که تایید کننده سنتز گرافن بدون حضور گروه های اکسیدی بر روی آن می باشد. مقایسه شدت پیک D/G نشان دهنده ی سنتز ذرات گرافن با ساختار شبکه ای 4 لایه می باشد. به منظور بررسی فعالیت الکتروکاتالیستی گرافن سنتز شده سرعت نقل و انتقال الکترون در جریان واکنش اکسایش کاهش آهن بر روی سطح گرافن با استفاده از تکنیک ولتامتری چرخه ای مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج ولتامتری چرخه ای افزایش50 میکرو آمپری در جریان پیک اکسایش در روبش رفت را نشان می دهد. میزان لایه نشانی بهینه بر روی سطح الکترود نشان داد بهترین میزان نمونه بر روی سطح الکترود کربن شیشه ای در حدود 50 میکرو گرم می باشد. همچنین با مقایسه نتایج تست CV گرافن با ولکان و نانو لوله های کربنی در محیط Fe(CN) 6 پیک پتانسیل اکسایش گرافن (E P ) در حدود 28/0 ولت بوده که در مقایسه با نانو لوله کربنی و ولکان به ترتیب به اندازه 1/0 و 05/0 ولت به سمت پتانسیل های منفی تر انتقال پیدا کرده است. این نتایج نشان می دهند که فعالیت سطح گرافن بیشتر از ولکان و نانو لوله کربنی در جریان تبادل الکترون در واکنش اکسایش کاهش آهن می باشد. روش سنتز پیشنهادی در حضور غلظت های مختلفی از سورفکتانت [4] SDS تکرار شد و فعالیت الکتروکاتالیستی هر نمونه با استفاده از تکنیک ولتامتری چرخه ای مورد بررسی قرار گرفت و غلظت بهینه سورفکتانت مورد استفاده در جریان سنتز الکتروشیمیایی گرافن اندازگیری شد. همچنین داده های به دست آمده با اندازه گیری پتانسیل زتای موجود بین محلول و سطح گرافن مورد تایید قرار گرفت. در نهایت عملکرد گرافن سنتز شده در واکنش احیای اکسیژن مورد ارزیابی قرار گرفت که نتایج بدست آمده فعالیت کاتالیستی سطح را حتی بدون آنکه گروه های فلزی بر روی آن قرار داده شده باشد نشان می دهد.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی