ايجاد و بررسي خواص پايداري و الكتروكاتاليستي پوشش هاي نانوساختار نيكل-تنگستن مورد استفاده در توليد هيدروژن

امروزه با صنعتي شدن زندگي انسان ، آلودگي هاي ناشي از سوختن سوخت هاي فسيلي اجتناب ناپذير است؛ لذا نياز به حفظ و نگهداري منابع تجديد ناپذير انرژي بيش از پيش احساس مي شود. هدف از مطالعه حاضر، بكارگيري روشي ساده، اقتصادي و تكرارپذير جهت ايجاد ساختارهايي از مواد است كه خواص الكتروكاتاليستي كاتد را در فرآيند توليد هيدروژن بهبود مي بخشد. در اين پژوهش ساختار پيكان-مانند پوشش هاي نيكل-تنگستن با استفاده از كمترين تجهيزات و ساده ترين مواد اوليه ايجاد شده است. در قدم اول پوشش هاي نيكل-تنگستن به روش جريان پالس معكوس، از حمام سيتراتي آبكاري و سپس با بكار گيري تركيبي از اسيدهاي مناسب در مدت زمان هاي مشخص اچ شدند و سرانجام به نانوساختار مدنظر رسيدند. ريزساختار و تركيب شيميايي پوشش ها به ترتيب با ميكروسكوپ الكتروني روبشي گسيل ميداني و طيف سنجي اشعه ايكس انرژي متفرق مورد بررسي قرار گرفتند. بررسي خواص الكتروكاتاليستي پوشش هاي حاصل با روش هاي ولتامتري روبش خطي، ولتامتري چرخه اي و كرونوپتانسيومتري در محلول 1 مولار هيدروكسيد پتاسيم انجام شد. مطالعات الكتروشيميايي نشان داد، پوشش هاي نيكل-تنگستن آبكاري و اچ شده، از فعاليت بالاتري نسبت به ساير پوشش هاي نيكل-تنگستن آبكاري برخوردار بودند. وجود اضافه پتانسيل mV169 در چگالي جريان mA cm210 و شيب تافلي معادل با mV dec-1130 در مقايسه با پلاتين، گواهي بر اين ادعا است. در اين بين فرآيند اچ كردن نيز مورفولوژي پوشش ها را بگونه اي تغيير داد كه باعث افزايش ترپذيري سطح كاتد، افزايش ميزان هيدروژن در تماس با سطح و نهايتا افزايش تعداد حباب هاي آزاد شده از روي سطح كاتد شد. طبق نتايج آزمون هاي كرونوپتانسيومتري، نمونه هاي آبكاري و اچ شده ي حاصل، پايداري الكتروكاتاليستي خوبي از خود نشان دادند بدين ترتيب كه پتانسل سطح نمونه ها در حين آزاد شدن حباب هيدروژن، با گذشت زمان ثابت باقي ماند.