تهیه ی نانوذرات اکسید فلزی به روش الکتروشیمیایی و بررسی رفتار الکتروکاتالیتیکی آنها در اکسایش برخی از ترکیبات آلی

اتانول و متانول و در برخی موارد، فرمالدهید از جمله سوخت های مهم به کار رفته در پیل های سوختی می باشند، و در مبحث تولید انرژی از اهمیت بسزایی برخوردارند. از این رو در دهه های اخیر، بررسی های انجام شده روی آند پیل های سوختی که محل الکترواکسیداسیون این ترکیبات می باشد، بسیار گسترش یافته است. مهمترین فلزاتی که در تهیه ی این الکترودها به کار می روند، عبارتند از: پلاتین و پالادیم. در پروژه ی حاضر تلاش برای تهیه ی الکترودهای اصلاح شده بر پایه ی فلزات ارزان قیمتی نظیر مولیبدن، تنگستن، منگنز و خصوصاً نیکل بوده است. در این کار با استفاده از تکنیک هایی نظیر کرونوآمپرومتری و ولتامتری چرخه ای، الکترونشست فلزات روی بسترهای مختلف انجام گرفته، و سپس رفتار الکتروکاتالیتیکی الکترودهای تهیه شده، برای الکترواکسیداسیون اتانول و فرمالدهید مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین سعی شده واکنش های انجام شده بر روی سطح الکترودها و نیز مکانیسم های ممکن برای الکترواکسیداسیون، تا حد امکان توضیح داده شود. با استفاده از تکنیک کرونوآمپرومتری برخی از پارامتر های سینتیکی برای الکترواکسیداسیون اتانول و فرمالدهید محاسبه شده است. با استفاده از تکنیک امپدانس نیز مقاومت انتقال بار برای برخی الکترودها هنگام الکترواکسیداسیون اتانول و فرمالدهید مطالعه شده است. در ابتدا، الکترواکسیداسیون اتانول به وسیله ی الکترود اصلاح شده ی پلاتینی، توسط ترکیب دو فلزی اکسید نیکل و منگنز بررسی شده است. سپس الکترواکسیداسیون اتانول، و در انتها الکترواکسیداسیون فرمالدهید به وسیله ی الکترود اصلاح شده ی گلاسی کربن توسط نانوذرات اکسید نیکل بررسی شده است. الکترود اصلاح شده به وسیله ی اکسید منگنز و نیکل با روش الکترونشست اکسایشی، دانسیته ی جریان اکسیداسیون قابل قبولی داشته، و مقاومت نسبتاً خوبی در برابر مسمومیت co از خود نشان می دهد، به علاوه مدت زمان لازم برای تهیه ی این الکترود و هزینه ی مربوط به مواد اولیه آن کمتر از الکترودهای مشابه می باشد. مقادیر ضریب نفوذ اتانول برای الکترود اصلاح شده به وسیله ی نانوذرات اکسیدی نیکل روی بستر کربن شیشه ای و نیز k برای مصرف اتانول توسط الکترود مذکور محاسبه شدند الکترود اصلاح شده با نانوذرات اکسیدی نیکل روی بستر کربن شیشه ای به روش احیایی در زمان های کوتاه، فعالیت بسیار بالایی نسبت به الکترواکسیداسیون اتانول از خود نشان می دهد و مسمومیت ناشی از co نیز برای این الکترود بسیار کم است. الکترود ذکر شده در این قسمت قابل مقایسه با الکترودهای پلاتینی و پالادیمی به کار رفته در موارد مشابه بوده و در اغلب موارد از جمله، دانسیته ی جریان اکسیداسیون ، هزینه ی ساخت الکترود و زمان لازم برای تهیه ی الکترود بسیار بهتر از گونه های مشابه پلاتینی و پالادیمی عمل می کند. کاهش دانسیته ی جریان اکسیداسیون این الکترود، طی چرخه های متوالی کم می باشد که این امر نشان از پایداری مناسب این الکترود برای الکترواکسیداسیون اتانول دارد