کاهش هزینه‌ی ساخت الکترودها در دانشگاه اصفهان

الکترودی ارزان قیمت با فعالیت الکتروکاتالیزی بالا برای استفاده در واکنش آزادسازی هیدروژن در دانشگاه اصفهان ساخته‌شد.

الکترودی ارزان قیمت با فعالیت الکتروکاتالیزی بالا برای استفاده در واکنش آزادسازی
هیدروژن در دانشگاه اصفهان ساخته‌شد.

به‌کارگیری نانوساختارها برای اصلاح سطح الکترودها، منجر به بهبود سرعت فرایند
انتقال الکترون می‌گردد، در نتیجه موجب کاهش اضافه ولتاژ و افزایش کارآیی الکترودها
می‌شود. از سویی دیگر استفاده از بسیاری از فلزات گران‌قیمت را کاهش خواهد داد.

خانم سمیه حاتمی رامشه، دانشجوی کارشناسی ارشد دانشگاه اصفهان، در گفتگو با بخش
خبری سایت ستاد ویژه‌ی توسعه‌ی فناوری نانو گفت: «استفاده از نانوساختارها در اصلاح
سطح الکترودها این امکان را فراهم می‌سازد تا با کاهش مقدار مورد نیاز فلزات گران‌قیمت
مانند پلاتین، پالادیم، طلا و غیره، هزینه‌ی اصلاح تا حد زیادی کاهش یابد».

وی افزود: «کارایی الکترود اصلاح شده در این کار، در برابر واکنش مورد مطالعه، بهتر
و یا در سطح پژوهش‌های مشابه است ولی مقدار پلاتین تشکیل شده روی سطح الکترود بسیار
کاهش یافته‌است».

خانم حاتمی رامشه برای به دست آوردن سطحی متخلخل روی الکترود، از روش اکسید کردن
سطح در پتانسیل‌های خیلی مثبت استفاده کرده‌است. سپس اکسید طلای تشکیل شده را روی
سطح، با اسکوربیک اسید به صورت شیمیایی احیا نموده و الکترود طلا را با تخلخل‌های
نانومتری تولید کرده‌است. در ادامه نیز با استفاده از ترسیب الکتروشیمیایی مس قبل
از پتانسیل ترمودینامیکی آن(UPD)، سطح را با لایه‌ای از مس پوشانده و در نتیجه،
واکنش جایگزینی گالوانیک بین مس و پلاتین اتفاق افتاده‌است. در نهایت، الکترود طلا
با تخلخلی نانومتری و پوشیده شده با یک لایه پلاتینی، تولید شده‌است.

خانم حاتمی تاکید کرد که الکترود ساخته شده با روش فوق، با توجه به کاهش بی‌نظیر
مقدار پلاتین تشکیل شده روی سطح، فعالیت الکتروکاتالیزی خوبی در برابر واکنش
آزادسازی هیدروژن از خود نشان می‌دهد.

با توجه به کاهش پلاتین مصرفی در این الکترود، می‌توان با استفاده از روش پیشنهادی
در این پژوهش،

الکترودی تهیه نمود که هزینه‌ی کمتری برای مصارف صنعتی داشته باشد.

جزئیات این پژوهش -که با راهنمایی دکتر ابوالفضل کیانی انجام شده،- در مجله‌ی
international journal of hydrogen energy (جلد ۳۵، صفحات ۵۲۰۹-۵۲۰۲، سال ۲۰۱۰)
منتشر شده‌است.