ساخت الکترودهای بر پایه گرافن اکسید احیا شده و بررسی میزان بارگذاری نانوذرات کبالت

پژوهش های کاربردی در شیمی

مقاله 6، دوره 11، شماره 3، آذر 1396، صفحه 43-49   

نوع مقاله: پژوهشی

نویسندگان

سید حمید احمدی^{* 1}؛ کاظم کارگشا²؛ پیام همت خواه³

¹دانشیار شیمی تجزیه، پژوهشکده فناوری‌های پاک، پژوهشگاه شیمی و مهندسی شیمی ایران، تهران، ایران

²استاد شیمی تجزیه، پژوهشکده فناوری‌های پاک، پژوهشگاه شیمی و مهندسی شیمی ایران، تهران، ایران

³دانشجوی دکتری شیمی تجزیه، پژوهشکده فناوری‌های پاک، پژوهشگاه شیمی و مهندسی شیمی ایران، تهران، ایران

چکیده

در این پژوهش، نانوصفحات گرافن با استفاده از روش ولتاسنجی چرخه‌ای از محلول کلوئیدی گرافن اکسید بر الکترود کربن شیشه‌ای نشانده و کاهیده شد. روش کاهش شیمیایی و غوطه‌ورسازی نیز به‌منظور مقایسه با روش الکتروشیمیایی برای کاهش و نشاندن گرافن اکسید روی الکترود کربن شیشه‌ای بررسی و مقدار بارگذاری نانوذره فلزی کبالت در دو روش مورد مقایسه شد. نانوذرات فلزی کبالت نیز به روش الکتروشیمیایی روی الکترودهای بر پایه گرافن سنتز شدند. الکترودهای به‌دست آمده با میکروسکوپ الکترونی روبشی شناسایی شدند. همچنین، پاسخ ولتاسنجی چرخه‌ای الکترودهای چندسازه گرافن-نانوذره کبالت در محلول آبی فسفات مورد مقایسه قرار گرفت و مشخص شد که پاسخ ولتاسنجی چرخه‌ای الکترود ساخته شده نسبت به روش الکتروشیمیایی پاسخ و نوفه قوی‌تری نسبت به یون فسفات ایجاد می‌کند. بر پایه نتایج به‌دست آمده نتیجه‌گیری می‌شود که روش کاهش کاتدی نسبت به روش کاهش شیمیایی و غوطه‌ورسازی روش مناسبی برای ساخت الکترودهای بر پایه گرافن است. یافته‌های این
مطالعه می‌تواند در آینده در طراحی و ساخت حسگرهای الکتروشیمیایی بر پایه گرافن و نانوذرات فلزی به‌عنوان عوامل حسگر مورداستفاده قرار گیرد.

کلیدواژه‌ها

گرافن اکسید؛ نانوذرات کبالت؛ کاهش الکتروشیمیایی؛ کاهش شیمیایی؛ الکترود بر پایه کربن

مراجع

[1] Yao, J.; Sun, Y.; Yang, M.; Duan,; J. Mater. Chem. 22 (29) 14313–14329, 2012.
[2] Zhang, H.; Gruner, G.; Zhao, Y.; J. Mater. Chem. B 1 (20) 2542–2567,2013.
[3] Cohen, M. L.; Mater. Sci. Eng. C, 15 (1) 1–11,2001.
[4] Berger, C.; J. Phys. Chem. B 108 (52) 19912–19916, 2004.
[5] Shao, Y.; Wang, J.; Wu, H.; Liu, J; Aksay, I.; Lin Y.; Electroanalysis, 22 (2) 139–152, 2010.
[6] Zhang, Y.; Yang, A.; Zhang, X.; Zhao, H.; Li, X.; Yuan, Z.; Colloids and Surf. A: Physicochem. Eng. Asp. 436 (1) 815–822, 2013.
[7] Xu, H.; Wang, D.; He, S.; Li, D.; Feng, B.; Ma, P.; Xu, P.; Gao S.; Zhang, S.; Liu, Q.; Lu, J.; Song, S.; Fan, C.; Biosens. Bioelectron. 50 (2) 251–255, 2013.
[8] Xu, C.; Xu, B.; Gu,Y.; Xiong, Z.; Sun, J.; Zhao, X. S.; Energy Environ. Sci. 6 (8) 1388–1414, 2010.
[9] Pumera, M.; Ambrosi, A.; Bonanni, A.; Chng, E. L. K.; Poh, H. L.; TrAC, Trends Anal. Chem. 29 (6) 954–965, 2010.
[10] Ambrosi, A.; Bonanni, A.; Sofer, Z.; Cross, J. S.; Pumera, M., Chem. Eur. J, 17 (38) 10763–10770, 2011.
[11] Stankovich, S.;Dikin, D.A.; Dommett, G. H. B.; Kohlhaas, K. M.; Zimney, E.J.; Stach, E.A.; Piner, R.D.; Nguyen, S.T.; Ruoff, R.S.; Nature 442 (3) 282–286, 2006.
[12] Park, S.; Ruoff, R.S.; Nat. Nanotechnol. 4 (3) 217–224, 2009.
[13] Lee, C.; Wei X.; Kysar J.W.; Hone, J.; Science 321 (4) 385–388, 2008.
[24] Abbasi, Z., Haghighi, M., Fatehifar, E., Saedy, S., International Journal of Chemical Reactor Engineering, 9, 2011.
[25] Mahmoud, H.R., Journal of Molecular Catalysis A: Chemical, 392, 216-222, 2014.
[26] Rezaee, L., Haghighi, M., RSC Advances, 6, 34055-34065, 2016.
[27] Mohammadkhani, B., Haghighi, M., Sadeghpour, P., RSC Advances, 6, 25460-25471, 2016.
[28] Asghari, E., Haghighi, M., Rahmani, F., Journal of Molecular Catalysis A: Chemical, 418-419, 115-124, 2016.
[29] Ajamein, H., Haghighi, M., Energy Conversion and Management, 118, 231-242, 2016.
[30] Aghaei, E., Haghighi, M., Pazhohniya, Z., Aghamohammadi, S., Microporous and Mesoporous Materials, 226, 331-343, 2016.
[31] Spasiano, D., Marotta, R., Malato, S., Fernandez-Ibañez, P., Di Somma, I., Applied Catalysis B: Environmental, 170-171, 90-123, 2015.
[32] Senthilraja, A., Subash, B., Dhatshanamurthi, P., Swaminathan, M., Shanthi, M., Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy, 138, 31-37, 2015.
[33] Velmurugan, R., Swaminathan, M., Solar Energy Materials and Solar Cells, 95, 942-950, 2011.
[34] Sobana, N., Swaminathan, M., Separation and Purification Technology, 56, 101-107, 2007.