پایان نامه سنتز غربال های مولکولی سیلیکو آلومینو فسفات در ابعاد نانو و کاربرد های آن (در الکتروشیمی)

فهرست:

فصل اول – مقدمه و کلیات تحقیق

مروری کلی بر غربال مولکولی سیلیکوآلومینوفسفات.. 2

1-1-1.

سنتز غربال­های مولکولی..................... 6

اصلاح­ غربال­های مولکولی­ سیلیکوآلومینوفسفاتی. 9

شناسایی غربال­های مولکولی سیلیکوآلومینوفسفاتی.. 11

روش میکروسکوپ الکترونی................................. 11

روش پراش اشعه  X (XRD)  ................................. 12

روش FTIR    12

مقدمه­ای بر پیل­های سوختی.................. 12

الکترودهای اصلاح شده و فرایند الکتروکاتالیزور 15

انواع کاتالیزورهای مورد استفاده در الکترواکسیداسیون آندی متانول................................... 18

الکتروکاتالیزورهای متانول در محیط اسیدی..................... 18

1-7-2. الکتروکاتالیزورهای متانول در محیط قلیایی 18

اندازه­گیری الکتروشیمیایی.................. 19

هدف از پژوهش............................. 19

فصل دوم – ادبیات و پیشینه تحقیق

تاریخچه­ی پیل سوختی....................... 21

مروری بر تحقیقات الکتروکاتالیزوری.......... 22

تاریخچه­ی مواد غربال­های مولکولی........... 23

زئولیت­های آلومینو سیلیکاتی و غربال­های مولکولی سیلیسی...... 23

فصل سوم – روش تحقیق

مواد اولیه و تجهیزات آزمایشگاهی........... 30

مواد اولیه 30

تجهیزات آزمایشگاهی........................................ 32

دستگاه پتانسیواستات/گالوانواستات........... 32

سنتز و ساخت.............................. 33

سنتز نانو سیلیکوآلومینوفسفات...................... 33

ﺳﺎﺧﺖ اﻟﻜﺘﺮوﻛﺎﺗﺎﻟﻴزور......................... 34

روش ارزیابی عملکرد الکتروکاتالیزوری....... 35

مقایسه الکترود مربوطه با الکترود خمیر کربن............... 36

فصل چهارم – محاسبات و یافته­های تحقیق

 تعیین خصوصیات کاتالیزور­های سنتزی......... 39

آنالیز XRD 39

آنالیز FESEM    40

آنالیز FTIR 42

ارزیابی عملکرد الکتروکاتالیزورها.......... 44

آنالیز الکتروشیمی الکترودهای اصلاح شده...................... 47

اکسیداسیون الکترولیت متانول در سطح الکترود اصلاح شده.. 54

ارزیابی کرنوآمپرومتری............................ 58

بررسی عملکرد و پایداری الکترود Ni-SAPO/CPE.. 63

فصل پنجم – نتیجه گیری و پیشنهادات

غربال مولکولی کریستال نانو سیلیکوآلومینوفسفات. 66

الکترود اصلاح شده با نانوسیلیکوآلومینوفسفات سنتز شده   66

پیشنهادات.......................................................................................................................... 67

پیوست – منابع و ماخذ......................... 68

چکیده انگلیسی................................ 72

منبع:

[1] S. Kulpruthipanja, Textbook of zeolites in industrial separation and catalysis, First Ed, Industrial Chemistry, USA (2010).

[2] G. Yang, Y. Wei, S. Xu, J. Chen, J. Li, Z. Liu, J. Yu, R. Xu, Phys. Chem. C 117, 8214 (2013).

[3] N. Nishiyama, M. Kawaguchi, Y. Hirota, D. Van Vu, Y. Egashira, K. Ueyama, Appl. Catal. A 362, 193 (2009).

[4] A. Walcarius, Anal. Chim. Acta, 384, 1 (1999).

[5] B.M. Locke, C.A. Messina, R.L. Patton, R.T. Gajek, T.R. Cannan and E.M. Flanigen, US Patent 4440871, (1984).

[6] Z. Liu and J. Liang, Curr. Opin. Solid. ST. M 4, 80 (1999).

[7] R. Shah, J.D. Gale and M.C. Payne. Phase Trans. 61, 67 (1997).

[8] M.M. Mertens, A. Verberckmoes, Patent EP No.1899059A1 )2008(.

[9] A. Corma, Chem. Rev. 97, 2373 (1997).

[10] W.O. Haag, R.M. Lago and P.B. Weisz, Nature 309, 589 (1984).

[11] Ch. Baerlocher, L.B. McCusker, D.H. Olsonm, Textbook of Atlas of Zeolite Framework Types, 6th ed. (2007).

[12] W.J. Mortier, Textbook of Compilation of Extra Framework Sites in Zeolites (1982)

[13] M. Dargahi, H. Kazemian, M. Soltanieh, S. Rohani, M. Hosseinpour, Particuology, 452 (2011).

[14] M. Mertens, K.G. Strohmaier, US Patent No.6, 773, 688 (2004).

[15] M. Mertens, K.G. Strohmaier, US Patent Application No.10/882,741 (2006).

[16] Z. Li, J. M. Triguero, P. Concepcion, J. Yub, A. Corma, Phys. Chem. Chem. Phys, 15,14670 (2013).

[17] N. Nishiyama, M. Kawaguchi, Y. Hirota, D. Van Vu, Y. Egashira, K. Ueyama, Apple.Catal  A-Gen 362, 193 (2009).

[18] V.K. La Mer and R.H. Dinegar, J. Am. Chem. Soc.72, 4847 (1950).

[19] W. Xu, J. Dong, J. Li and F. Wu, J. Chem. Soc. Chem. Commun. 10, 755 (1990).

[20] M.H. Kim, H.X. Li and M.E. Davis, Micropor. Mater. 1, 191 (1993).

[21] M. Matsukata, N. Nishiyama and K. Ueyama, Micropor.Mater. 1, 219(1993).

[22] P.R. Hari Prasad Rao, C.A.  Leon, K. Ueyama, M. Matsukata, Micropor. Mater. 21, 305 (1998).

[23] Kriston P. Brooksa, Troy A. Semelsbergerb, Kevin L. Simmonsa, Bart van Hasselc, 3, J Power Sources, 268, 950(2014).

[24] J.M. Sieben, A.E. Alvarez, V. Comignani, M.M.E. Duarte, Int J Hydrogen Energ, 39,  11547(2014)

[25] J.B. Raoof, R. Ojani, S.R. Hosseini, J. Power Sources 196, 1855 (2011).

[26] R.M. Abdel Hamed, K.M. EI-Khatib, Int J Hydrogen Energy 35, 2517 (2010).

[27] A. Lima, C. Coutanceau, J.M. Leger, C. Lamy, J. Appl. Electrochem.31, 379 (2001).

[28] R. Ojani, J.B. Raoof, P. Salmany-Afagh, J. Electroanal. Chem. 571, 1766 (2004).

[29] A. Samadi-Maybodi, S.K. Hassani Nejad-Darzi, M.R. Ganjali, H. Ilkhani, J. Solid State Electrochem. 17, 2043 (2013).

[30] J.B. Raoof, R. Ojani, S.R. Hosseini, J. Power Sources 196, 1855 (2011).

[31] Z.B. Wang, G.P. Yin, P.F. Shi, Carbon 44, 133 (2006).

[32] A. Lima, C. Coutanceau, J.M. Leger, C. Lamy, J. Appl. Electrochem.31, 379 (2001).

[33] J.B. Raoof, N. Azizi, R. Ojani, S. Ghodrati, M. Abrishamkar, F. Chekin, Int. J. Hydrogen Energy 36, 13295 (2011).

[33] D. Pan, J. Chen, W. Tao, L. Nie, S. Yao, Langmuir 22, 5872 (2006).

[34] W. Sugimoto, T. Saida, Y. Takasu, Electrochem. Commun. 8, 411 (2006).

[35] F.S. Hoor, C.N. Tharamani, M.F. Ahmed, S.M. Mayanna, J. Power Sources 167, 18 (2007).

[36] G.Y. Zhao, C.L. Xu, D.J. Guo, H. Li, H.L. Li, J. Power Sources 162, 492 (2006).

[37] J. Prabhuram, T.S. Zhao, Z.X. Liang, R. Chen, Electrochim. Acta 52, 2649 (2007).

[38] B. Habibi, M.H. Pournaghi-Azar, H. Abdolmohammad-Zadeh, H. Razmi, Int. J. Hydrogen Energy 34, 2880 (2009).

[39] K.W. Park, J.H. Choi, K.S. Ahn, V.E. Sung, J. Phys. Chem. B 108, 5989 (2004).

[40] R. Parsons, T.J. Vandernoot, J. Electroanal. Chem. 257, 9 (1988).

[41] K. Nishimura, K. Machida, M. Enyo, J. Electroanal. Chem. 251, 117 (1988).

[42] N.M. Markovic, T.J. Schmidt, B.N. Grgur, H.A. Gasteiger, R.J. Behw, P.N. Ross, J. Phys. Chem. B 103, 8568 (1999).

[43] A. Samadi-Maybodi, S.K. Hassani Nejad-Darzi, M.R. Ganjali, H. Ilkhani, J. Solid State Electrochem. 17, 2043 (2013).

[44] D. Pan, J. Chen, W. Tao, L. Nie, S. Yao, Langmuir 22, 5872 (2006).

[45] J.H. Gross, Fuel Cell Greenpaper, 1, 2 (2002).

[46] W.M. Watts, Text book of Royal Society of London - Catalogue of Scientific Papers 1800-1900 (1914).

[47] Z.B. Wang, G.P. Yin, P.F. Shi, Carbon 44, 133 (2006).

[48] A. Lima, C. Coutanceau, J.-M. Leger, C. Lamy, J. Appl. Electrochem. 31,379 (2001).

[49] G. Dryhrst, D.L. McAllister, in: P.T. Kissinger, W.R. Heinemann (Eds), Laboratory Techniques in Electroanalytical Chemistry, Marcel Dekker, New York, 289 (1984).

[50] C.M.V.B. Almeida, B.F. Giannetti, Elctrochem. Commun. 4, 985 (2002).

[51] R.N. Singh, T. Sharma, A. Singh, E. Anindita, D. Mishra, Int. J. Electrochem. Sci. 2 762 (2007).

[52] H.-C. Yu, K.-Z. Fung, T.-C. Guo, W.-L. Chang, Electrochim. Acta 50, 811 (2004).

[53] M. Jafarian, R.B. Moghaddam, M.G. Mahajani, F. Gobal, J. Appl. Electrochem. 36, 913 (2006).

[54] M.A.A. Rahim, R.M.A. Hameed, M.W. Khalil, J. Power Sources 134, 160 (2004).

[55] M. Jafarian, M.G. Mahajani, H. Heli, F. Gobal, H. Khajehsharifi, M.H. Hamedi, Electrochim. Acta 48, 3423 (2003).

[56] H.T. Wang, Z.B. Wang and Y.S. Yan, Chem. Commun. 23, 2333 (2000).

[57] H.T. Wang, L.M. Huang, Z.B. Wang, A. Mitra and Y.S. Yan, Chem. Commun. 15, 1364 (2001).

[58] H.T. Wang, B.A. Holmberg, Y.S. Yan, J. Am. Chem. Soc. 1259, 928, (2003).

[59] Y.J. Lee, S.C. Baek, K.W. Jun, Appl.Catal. A 329, 130 (2007).

[60] M. Mertens and K.G. Strohmaier, US Patent 6696032 B2, (2004).

[61] H. Van Heyden, S. Mintova and T. Bein, Chem.Mater. 20, 2956 (2008).

[62] G. Yang, Y. Wei, S. Xu, J. Chen, J. Li, Z. Liu, J. Yu, R. Xu, Phys. Chem. C117, 8214

 (2013).

[63] Y. Hirota, K. Murata, S. Tanaka, N. Nishiyama, Y. Egashira, K. Ueyama, Mater. Chem. Phys. 123, 507 (2010).

[64] N. Nishiyama, M. Kawaguchi, Y. Hirota, D. Van Vu, Y. Egashira, K. Ueyama, Appl. Catal. A 362, 193 (2009).

[65] S. Lin, J. Li, R.P. Sharma, J. Yu and R. Xu, Top. Catal. 19, 1304 (2010).

[66] F.M. Shalmani, S. Askari, R. Halladj, Rev. Chem. Eng. 29, 99 (2013).

[67] T. Xue, Y.M. Wang, M.Y. He, Microporous Mesoporous Mater.156, 29 (2012).

[68] Mars G. Fontana, Corrosion Engineering, McGraw-Hill (1987).

[69] H. Beitollah, M. Goodarzian, M.A. Khalilzadeh, H. Karimi-Maleh, M. Hassanzadeh, M. Tajbakhsh, J. Mol. Liq. 173, 137 (2012).

[70] E. Laviron, J. Electroanal. Chem. 101, 19 (1979).

[71] A.J. Bard, L.R. Faulkner, Electrochemical methods, in Fundamentals and Applications, ed. by A.J. Bard (Wiley, New York, 2001).

[71] L. Zheng, J.F. Song, J. Solid State Electrochem. 14, 43 (2010).

[72] F.S. Hoor, C.N. Tharamani, M.F. Ahmed, S.M. Mayanna, J. Power Sources 167, 18 (2007).

[73] J. Taraszewska, G. Rostonek, J. Electroanal. Chem. 364, 209 (1994)

[74] G. Vertes, G. Horany, J. Electroanal. Chem. 52, 47 (1974)

[75] W.S. Cardoso, V.L.N. Dias, W.M. Costa, I.A. Rodrigues, E.P.Marques, A.G. Sousa, J. Boaventura, C.W.B. Bezerra, Ch. Song, H. Liu, J. Zhang, A.L.B. Marques, J. Appl. Electrochem. 39, 55 (2009).

[76] A. Nozad Golikand, S. Shahrokhian, M. Asgari, M. Ghannadi Maragheh, L. Irannejad, A. Khanchi, J. Power Sources 144, 21 (2005).

[77] M. Fleischmann, K. Korinek, D. Pletcher, J Electroanal Chem, 31, 39 (1971).

[78] R. Ojani, J.B. Raoof, S. Fathi, J. Solid State Electrochem. 13, 927 (2009).

[79] A. Ciszewski, G. Milczarek, B. Lewandowska, K. Krutowski, Electroanalysis 15, 518 (2003).

[80] M. Jafarian, M.A. Haghighatbin, F. Gobal, M.G. Mahjani, S. Rayati, J. Electroanal. Chem. 663, 14 (2011).

[81] R. Ojani, J.B. Raoof, S. Fathi, S. Alami-Valikchali, J. Solid State Electrochem. 15, 1935 (2011).

[82] A. Nozad Golikand, M. Asgari, M. Ghannadi Maragheh, S. Shahrokhian, J. Electroanal. Chem. 588, 155 (2006).

[83] I. Danaee, M. Jafarian, A. Mirzapoor, F. Gobal, M.G. Mahjani, Electrochim. Acta 55, 2093 (2010).

[84] M. Asgari, M. Ghannadi Maragheh, R. Davarkhah, E. Lohrasbi, A. Nozad Golikand, Electrochim. Acta 59, 284 (2012).

[85] S. K. Hassaninejad-Darzi, M. Rahimnejad, j. Iran Chem Soc 11,1047 (2014).