نانوهیبرید گرافن-مس/پالادیوم بعنوان یک الکتروکاتالیزور موثر برای اکسایش هیدرازین

نوع مقاله : علمی-پژوهشی

نویسندگان

مازندران- بابلسر- بلوار شهید ذوالفقاری- میدان ابوعلی سینا- بلوار دانشگاه- پردیس دانشگاه مازندران- دانشکده شیمی- گروه شیمی کاربردی

چکیده

در این تحقیق، نانوهیبریدهای گرافن اکسید کاهش یافته(گرافن)-مس (Cu-rGO)، گرافن-پالادیوم (Pd-rGO) و گرافن-مس/پالادیوم (Pd/Cu-rGO) تهیه شدند و به عنوان مواد الکترودی برای الکتروکاتالیز اکسایش هیدرازین مورد استفاده قرار گرفتند. بدین منظور، ابتدا GO به روش هامر اصلاح شده، تهیه گردید. در ادامه، برای تهیه ی نانوهیبرید Cu-rGO، GO و پیش‌ماده فلزی با استفاده از هیدرازین مونوهیدرات، همزمان به طور شیمیایی کاهش یافتند. سپس، نانوهیبرید Pd/Cu-rGO از طریق واکنش شیمیایی بین نانوهیبرید Cu-rGO و محلول اسیدی واجد پالادیوم کلرید، بوسیله جابه‌جایی گالوانی نانوذرات Cu باII Pd بدست آمد. ریخت‌شناسی و اندازه ذرات با استفاده از میکروسکوپی الکترون روبشی-گسیل میدانی (FE-SEM) مورد بررسی قرار گرفت. مطالعات FE-SEM، تشکیل نانوذرات Cu و Pd/Cu را به ترتیب با اندازه میانگین در حدود 20 و nm 15 بر سطح گرافن نشان داد. نقشه‌برداری عنصری از نانوهیبریدهای تهیه شده، پراکندگی یکنواخت نانوذرات Cu و Pd/Cu را بر روی بستر گرافنی به نمایش گذاشت. گروه‌های عاملی در GO و گرافن با استفاده از طیف‌بینی زیر قرمز تبدیل فوریه تعیین شدند. با استفاده از آنالیز پراش اشعه ایکس، ساختار نانوذرات در نانوهیبریدها شناسایی شد. نتایج طیف‌بینی امپدانس الکتروشیمیایی نشان داد که اصلاح الکترود کربن شیشه‌ای (GCE) با نانوهیبریدهای تهیه شده، به نحو موثری مقاومت انتقال بار بین گونه‌های ردوکس و الکترودهای اصلاح شده را کاهش می دهد. قابلیت GCE اصلاح شده برای الکتروکاتالیز اکسایش هیدرازین در محلول بافر فسفات M 1/0 (0/7(pH= مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج حاصله فعالیت الکتروکاتالیزی قابل قبول از الکترود اصلاح شده در جهت اکسایش هیدرازین را نشان داد. همچنین، نانوهیبرید Pd/Cu-rGO علاوه بر مساحت سطح بالا، بدلیل اثر هم افزایی بین Cu و Pd، فعالیت الکتروکاتالیزی بالاتری را نسبت به اکسایش هیدرازین به نمایش گذاشت.

کلیدواژه‌ها

موضوعات