دفاعیه دکتری در دانشکده شیمی
خانم صدیقه جباریان دانشجوی دکتری شیمی، در تاریخ 24/01/98 از رساله دکتری خود تحت عنوان" سنتز الکتروشیمیایی چارچوبهای فلز-آلی (MOFها) و کاربرد آنها در الکتروشیمی به عنوان الکتروکاتالیست " با راهنمایی آقای دکتر علی غفاری نژاد دفاع خواهدکرد.
استاد راهنمای اول: دکتر علی غفاری نژاد
هیات داوران: دکتر سید محمدرضا میلانی، دکتر منصور انبیاء، دکتر پرویز نوروزی و دکتر عمران مرادلو
این جلسه ساعت 16 روز 24/01/98 در اتاق سبز (سالن کنفرانس) دانشکده شیمی برگزار خواهد شد.
چکیده : مطالعات انجام شده نشان میدهد که MOFها به عنوان دستهی جدیدی از مواد نانو متخلخل توجه بسیار زیادی را در حوزه های مختلف به خود جلب نموده اند. برای سنتز MOFها روشهای مختلفی معرفی شده است که یکی از جدیدترین روش ها، سنتز الکتروشیمیایی می باشد.
در این رساله، از طریق الکتروشیمایی (به روش انحلال آندی) چهارچوبهای فلز-آلی HKUST-1، Cu-BTC و Zn-BTC (Cu-BTC/Zn-BTC) (به طور همزمان) و Ni-BTC به ترتیب بر روی صفحه مسی، آلیاژ برنج و فوم نیکل سنتز شدند. روش الکتروشیمیایی به کار برده شده روش سریع و در دمای اتاق بوده که این روش، روشی تک مرحلهای برای سنتز چند MOF محسوب می شود. سنتز HKUST-1 در سلول دو الکترودی انجام شد که به این منظور از دو صفحه مسی به عنوان الکترود آند و کاتد استفاده شد. HKUST-1 سنتز شده به عنوان الکتروکاتالیزگر برای واکنش مهم احیای اکسیژن ((ORR استفاده شد. عملکرد الکتروکاتالیزگری HKUST-1 سنتز شده به روش الکتروشیمیایی با HKUST-1 سنتز شده به روش هیدروترمال مقایسه شد. نتایج نشان داد که HKUST-1 سنتز شده به روش الکتروشیمیایی فعالیت کاتالیزگری بهتری برای ORR دارد. سنتز همزمان Cu-BTC و Zn-BTC بر روی آلیاژ برنج و سنتز Ni-BTC بر روی فوم نیکل به روش 3 الکترودی و به صورت لایهای انجام شد که تشکیل لایه این MOFها بر روی بسترهای ذکر شده سریع و تک مرحلهای بود. با قرار گرفتن الکترودهای مذکور داخل محلول شامل لیگاند آلی [1]BTC و الکترولیت MTBS و اعمال پتانسیل مطلوب، الکترود آند اکسید شده و سپس یون فلز آزاد شده در سطح الکترود با BTC موجود در محلول تشکیل MOF میدهند. تأثیر چند عامل مهم در سنتز و تولید محصول از جمله زمان و میزان اعمال ولتاژ و ترکیب حلال به کاررفته مورد بررسی قرار گرفت. ساختار و مورفولوژی MOFها با پراش اشعه ایکس (XRD)، طیفسنجی پراش انرژی پرتو ایکس (EDX) و میکروسکوپ روبش الکترونی (SEM) بررسی شد. نتایج حاصل نشان داد که با تنظیم پارامترهای تأثیرگذار، مورفولوژی، اندازه و تراکم محصول بر روی بستر قابل تنظیم میباشد و کئوردینه شدن یونهای فلز با لیگاند کربوکسیلات با استفاده از طیف سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه (FTIR) مشخص شد و مساحت سطح MOF حاصل با استفاده از روش اندازه گیری شد. پس از سنتز و شناسایی، عملکرد الکتروکاتالیزگری فوم نیکل تنها و فوم اصلاح شده با NiBTC در محیط اسیدی و بازی، برای واکنش آزادسازی هیدروژن (HER) مقایسه شد. نتایج نشان داد که به طور قابل توجهی فوم اصلاح شده فعالیت کاتالیزگری بیشتری برای HER دارد.
|