2025 : 11 : 5

Jalal Arjmandi

Academic rank: Professor
ORCID:
Education: PhD.
ScopusId:
HIndex:
Faculty: Faculty of Chemistry and Petroleum Sciences
Address:
Phone:

Research

Title
سنتز و مطالعه چارچوب‌های فلز -آلی دو و سه فلزی بر پایه لیگاند آلی اسید تری مسیک و کاتیون‌های نیکل (Ⅱ)، آهن (Ⅱ)، منگنز (Ⅱ) و کاربرد آن‌ها در سیستم‌های ذخیره انرژی
Type
Thesis
Keywords
چارچوب فلز-آلی, هیدروترمال, عملکرد الکتروشیمیایی, رسانایی
Year
2024
Researchers (Student)، Jalal Arjmandi(PrimaryAdvisor)

Abstract

در این پژوهش، سنتز ساختارهای چارچوب فلز-آلی رسانا ( MOF‌ها) برروی بستره فوم نیکل و با استفاده از کاتیون‌های فلزی آهن، منگنز و نیکل و پیوند دهنده آلی تری‌کربوکسیلیک اسیدBTC) )، به روش هیدروترمال انجام شد. این ساختارها شامل چارچوب فلز-آلی آهن/منگنز/نیکل (Fe/Mn/Ni-BTC)، چارچوب فلز-آلی منگنز/نیکل (Mn/Ni-BTC)، چارچوب فلز-آلی آهن/نیکل (Fe/Ni-BTC)، چارچوب فلز-آلی آهن/منگنز ( Fe/Mn-BTC) و چارچوب فلز-آلی منگنز (Mn-BTC) می‌باشد. برای شناسایی و توصیف ساختار MOF‌های سنتز شده، از روش‌های آنالیز فیزیکی-شیمیایی و الکتروشیمیایی بهره گرفته شد. ویژگی-های ساختاری، ریخت شناسی و الکتروشیمیایی MOF‌ها با بهره گیری از روش‌هایی همچون طیف سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز (FT-IR)، تصویربرداری میکروسکوپ الکترونی روبشی (FE-SEM)، طیف سنجی پراش انرژی اشعه ایکس (EDX)، نگاشت عنصری (Mapping)، ولتامتری چرخه ای (CV)، شارژ-دشارژ جریان ثابت (GCD) و طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی (EIS) مورد بررسی و تحلیل دقیق قرار گرفت. نتایج آنالیزها حضور کاتیون‌های فلزی را در میکرو ساختار متخلخل MOF‌ها تایید کرد. همچنین، مطالعات ولتاموگرام‌های چرخه‌ای و شارژ-دشارژ جریان ثابت برتری عملکرد الکتروشیمیایی MOF‌های سه فلزی را در مقایسه با MOF‌های تک فلزی و دوفلزی نشان داد. پیک های اکسایش-کاهش قوی‌تر، جریان‌های بالاتر ولتاموگرام‌ها و زمان طولانی‌تر شارژ-دشارژ جریان ثابت گواه فعالیت الکتروشیمیایی برترو قابلیت ذخیره بار قابل توجه این ساختار بود. مطالعات EIS نشان داد که در این ترکیبات رسانایی افزایش یافته و فعالیت الکتروشیمیایی بهبود یافته است. چارچوب‌های فلز-آلی سه فلزی با بهره‌گیری از توانایی ذخیره بار برتر و رسانایی مناسب چشم انداز جدیدی را در زمینه کاربردهای الکتروشیمیایی، به ویژه در سیستم‌های ذخیره انرژی مانند ابرخازن‌ها و باتری‌ها فراهم می‌سازند. این یافته‌ها می‌توانند راه را برای توسعه سیستم‌های انرژی کارآمدتر و پایدارتر هموار سازند.