لایه‌نشانی نانوصفحات دی سولفید مولیبدن بر روی پارچه کربنی به روش الکتروفورتیک و بررسی عملکرد آنها در واکنش تولید هیدروژن

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسنده

دانشگاه صنعتی سهند-دانشکده علوم

چکیده

در این پژوهش، با به کارگیری امواج فراصوت در یک روش دو مرحله‌ای، نانوصفحات دی سولفید مولیبدن از بالک آن تهیه گردید و سپس، با روش ساده و عاری از اتصال‌دهنده الکتروفورتیک در زمان‌های 20، 60، 120 و 180 دقیقه بر روی پارچه کربنی به عنوان زیرلایه رسانای سه بعدی لایه‌نشانی گردید. به منظور کنترل آبدوستی، پارچه کربنی آب‌گریز در زمان‌های 300 و 800 ثانیه با روش الکتروشیمیایی فعال-سازی شد و زمان فعال‌سازی بهینه انتخاب گردید. اندازه‌گیری‌های الکتروشیمیایی نشان داد که با افزایش زمان لایه‌نشانی و افزایش نانوصفحات دی سولفید مولیبدن به عنوان ماده الکتروکاتالیست بر روی پارچه کربنی فعال شده، پتانسیل مازاد تولید هیدروژن کاهش می-یابد. الکترود لایه‌نشانی شده در مدت زمان 180 دقیقه، به چگالی جریان mA/cm2 10- در پتانسیل (vs RHE) V 210/0- رسید و پایداری نسبتا خوبی پس از 900 چرخه از خود نشان داد. براساس نتایج حاصل، لایه‌نشانی نانوصفحات دی سولفید مولیبدن بر روی پارچه کربنی فعال شده به روش الکتروفورتیک، یک ساختار سه بعدی و عاری از اتصال‌دهنده برای واکنش تولید هیدروژن پیشنهاد می‌کند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Deposition of Molybdenum disulfide nanosheets on carbon cloth by electrophoretic method and their performance in hydrogen evolution reaction

نویسنده [English]

  • samira Yousefzadeh
چکیده [English]

In this study, using ultrasound waves in a two-step method, molybdenum disulfide nanosheets were prepared from its bulk and then, deposited by a simple and binder free electrophoretic method at times of 20, 60, 120 and 180 min on carbon cloth as a three-dimensional conductive substrate. In order to control hydrophilicity, hydrophobic carbon cloth was activated electrochemically at 300 and 800 s and optimum activation time was selected. The electrochemical measurements showed that by increasing the deposition time and increasing the amount of molybdenum disulfide nanosheets as an electrocatalyst material on the activated carbon cloth, the hydrogen evolution overpotential decreased. The deposited electrode at time of 180 min reached to current density of -10 mA/cm2 at potential of -0.210 V (vs RHE) and showed relatively good stability after 900 cycles. Based on the obtained results, the deposition of molybdenum disulfide nanosheets on the activated carbon cloth by electrophoretic method offers a three-dimensional and binder free structure for the hydrogen evolution reaction

کلیدواژه‌ها [English]

  • Molybdenum disulfide nanosheets
  • Carbon cloth
  • Overpotential
  • Hydrogen evolution reaction

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از تاریخ 18 فروردین 1399
  • تاریخ دریافت: 15 دی 1398
  • تاریخ بازنگری: 21 اسفند 1398
  • تاریخ پذیرش: 18 فروردین 1399