مشخصات پژوهش

عنوان	تهیـّه و مشخصه یابی لایه های نازک چارچوب آلی- فلزی ترکیبی نیکل/کبالت و نیکل/روی و کاربرد آن ها در ابرخازن ها
نوع پژوهش	پایان نامه
کلیدواژه‌ها	چارچوب آلی-فلزی، ITO، ساختار بلوری، خواص ریخت شناسی، فرکتالی، ویژگی های الکتروشیمیایی، ابرخازن متقارن.
چکیده	چکیده: طراحی و سنتز خلاقانه چارچوب های آلی-فلزی (MOF ها) می تواند فرصتی بی نظیر برای پیشرفت های آتی دستگاه های ذخیره سازی انرژی فراهم کند. در این پژوهش، به منظور طراحی و ساخت ابرخازن هایی کارآمد بر پایه MOF ها، رویکردی متأثر از مطالعات فیزیکی، شیمیایی و الکتروشیمیایی دنبال شد. در گام اول، جهت انتخاب بستری مناسب برای سنتز و مشخصه یابی MOF ها، بستره های رسانای فوم نیکل و لایه های نازک اکسید ایندیوم آلائیده با قلع (ITO) در ضخامت های مختلف مورد مطالعه و بررسی قرار گرفتند. بستره فوم نیکل با برخورداری از سطحی متخلخل و مساحت سطح ویژه بالا همراه با هدایت الکتریکی عالی به عنوان بستره الکترودهای ابرخازنی انتخاب شد. از طرفی مشخصه یابی لایه های ITO ساخته شده به روش تبخیر با باریکه الکترونی (EB) در ضخامت های مختلف (nm 50، nm 100 و nm 140) به روش های فیزیکی و الکتروشیمیایی انجام شد. علاوه بر نتایج آنالیزهای الکتروشیمیایی، نتایج مطالعات ساختار بلوری، آماری، ریخت شناسی و فرکتالی نشان دادکه لایه ITO 140 نانومتری با برخورداری از ویژگی های سطحی قابل قبول، بستری مناسب جهت مطالعات فیزیکی مواد فعـّال الکترودهای ابرخازنی می باشند به طوری که لایه ایجاد شده از مواد فعـّال الکترودی با برخورداری از ناهمواری سطحی غیر متأثر از بستره می تواند جهت بررسی های ساختار بلوری، آماری و ریخت شناسی سطح مورد استفاده واقع گردد. در مرحله دوم، روش یک مرحله ای، درجا، فاقد چسب و زیست سازگار هیدروترمال برای سنتز و ساخت الکترودهای چارچوب های آلی-فلزی ترکیبی (دو فلزی) Ni/Co-BTC و Ni/Zn-BTC و چارچوب های آلی-فلزی (تک فلزی) Ni-BTC، Zn-BTC و Co-BTC به کار گرفته شد. مشخصه یابی الکترودهای چارچوب آلی-فلزی با استفاده از روش های پراش اشعه ایکس (XRD)، میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM)، طیف سنجی فروسرخ تبدیل فوریه (FT-IR)، طیف سنجی فوتوالکترون پرتو ایکس (XPS)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، آنالیز طیف سنجی پاشندگی انرژی پرتو ایکس و نگاشت عنصری (EDX-Mapping) و اندازه گیری سطح ویژه و توزیع اندازه منافذ نمونه (BET و BJH) انجام شد. نتایج حاصل از مشخصه یابی ها نشان داد که الکترودهای Ni/Co-BTC و Ni/Zn-BTC با برخورداری از ویژگی هایی همچون بافت سطحی منسجم تر و همسانگرد تر با اندازه بلورک های کوچک تر، سطوح ناهموارتر و متخلخل تر همراه با اب
پژوهشگران	داود رئوفی (استاد راهنما)، فاطمه قمری (دانشجو)، جلال ارجمندی (استاد مشاور)، داود نعمت الهی (استاد مشاور)