الکتروسنتز نانو ذرات اکسید منگنز و بررسی رفتار الکتروشیمیایی و الکتروکاتالیزی آن ها

چکیده اکسیدهای منگنز بدلیل تعدد ظرفیت اتم منگنز بسیار متنوع بوده و دارای ساختارهای مختلف و خواص متفاوتی می باشند. اکسیدهای منگنز بطور وسیع در ساخت برخی باطری ها بکار می روند. در این کار پژوهشی فیلم نازکی از منگنز دی اکسید بر روی سطح الکترود کربن شیشه ای در داخل محلول 2میلی مولار منگنز سولفات و50 میلی مولار پتاسیم نیترات به عنوان الکترولیت حامل، به روش الکتروشیمیایی سنتز شد. فرآیند ترسیب الکتروشیمیایی به وسیله ولتامتری چرخه ای درگستره ( صفر الی 2/1 ولت) و با سرعت روبش 50 میلی ولت بر ثا نیه انجام شد. پس از الکتروترسیب mno2، مورفولوژی فیلم دی اکسید ترسیب شده با میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) مطالعه شد و نانو ذرات کروی که شامل نانو وایرهای در هم پیچیده بودند، مشاهده گردید. رفتار الکتروشیمیایی سطح الکترود اصلاح شده، به روش های مختلف الکتروشیمی در شرایط مختلف مورد بررسی قرار گرفت و شرایط بهینه برای عملکرد الکترود انتخاب شد. در بخش دیگر این پروژه خواص الکتروکاتالیزی الکترود gc|mno2 برای اکسایش برخی ترکیبات مهم نظیر هیدروژن پراکسید، مورد مطالعه قرار گرفت و نتایج رضایت بخشی حاصل گردید، ازجمله ، ضریب نفوذ (d) و ثابت سرعت واکنش k) (، به ترتیب برابر با 1.15×10-5 cm2 s?1 , 2.55×104 m?1 s?1 محاسبه شد. سنسور آمپرومتری، پاسخ خطی خوبی به هیدروژن پراکسید درغلظت های 2 ?m – 1.74 mm با حدتشخیص 145 nm از خود نشان دادند. بنابراین الکترود ساخته شده بعنوان یک سنسور الکتروشیمیایی برای اندازه گیری کمی این ترکیبات معرفی شد. از طرفی دیگر پاسخ پتانسیومتری الکترود ساخته شده به غلظت یون هیدروژن ، سبب شده از این الکترود به عنوان سنسور ph استفاده شود . نیروی الکتروموتوری بین الکترود کربن شیشه ای اصلاح شده با فیلم نازکی ازمنگنز دی اکسید( ph سنسور) و الکترود رفرنس در ph های مختلف(5/12 -5/1) خطی بوده و شیب نرنستی آن ?64.94 mv/phبدست آمد. پارامترهای مهم برای کارایی ph سنسور شامل نوع منگنز دی اکسید، انتخاب گری، گزینش پذیری، زمان پاسخ دهی، پایداری وتکرارپذیری آن است. کلید واژه ها: نانوذرات، الکترود اصلاح شده، ترسیب الکتروشیمیایی، سنسورph، الکتروشیمیایی، هیدروژن پراکسید