تهيه نانوكامپوزيت گرافن اكسيد-پلي‌آنيلين/پالاديوم-نيكل و بررسي عملكرد الكتروكاتاليزوري آن در اكسايش فرميك اسيد

Preparation of GO-PANI/Pd-Ni Nanocomposite and Investigation of Its Electrocatalytic Activity Toward Formic Acid Oxidation

در اين پژوهش، بستر گرافن اكسيد- پلي‌آنيلين به روش ساده پليمريزاسيون درجا سنتز گرديده و ذرات پالاديوم و نيكل به روش كاهش شيميايي روي آن ترسيب شدند. ويژگي‌هاي ساختاري نانوكامپوزيت‌هاي تهيه شده توسط الگوي پراش اشعه ايكس (XRD) و تصاوير ميكروسكوپ الكتروني روبشي گسيل ميداني (FE-SEM) مورد بررسي قرار گرفت. از نانوكامپوزيت‌ها براي اصلاح الكترود خمير كربن استفاده شد. فعاليت الكتروشيميايي الكترودهاي اصلاح شده براي الكترواكسايش فرميك اسيد در محيط اسيدي توسط آزمون‌هاي ولتامتري چرخه‌اي (CV)، طيف‌بيني امپدانس الكتروشيميايي (EIS) و كرونوآمپرومتري (CA) مورد بررسي قرار گرفت. نتايج نشان داد كه نانوكامپوزيت GO-PANI/Pd-Ni داراي بالاترين چگالي جريان برابر با 6/46 ميلي‌آمپر بر سانتي‌متر مربع، كمترين مقاومت انتقال بار برابر با 8/4 اهم است. همچنين اين كامپوزيت پس از گذشت 6 ساعت، 87/84 از جريان اوليه را حفظ مي‌كند. نانوكامپوزيت GO-PANI/Pd-Ni عملكرد الكتروكاتاليروزي مناسبي دارد كه مي‌تواند به عنوان يك كاتاليزور موثر در اكسايش فرميك اسيد مورد استفاده قرار گيرد.

In this study, graphene oxide-polyaniline substrate was prepared by a simple in-situ polymerization method and palladium and nickel particles were deposited on it by chemical reduction method. Structural characteristics of the prepared nanocomposites were investigated by X-ray diffraction (XRD), field-emission scanning electron microscopy (FE-SEM). The nanocomposites were used to modify carbon paste electrode. The electrochemical activity of the modified electrodes toward formic acid electrooxidation in acidic media is investigated by cyclic voltammetry (CV), electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and chronoamperometry (CA) tests. The results showed that GO-PANI/Pd-Ni nanocomposite has the highest current density of 46.6 mA cm-2, lowest charge transfer resistance of 4.8 Ω. This composite preserved 84.87 percent of the initial current after 6 hours. The GO-PANI/Pd-Ni nanocomposite has enhanced electrocatalytic performance, approving to be a promising catalyst to be used in formic acid electrooxidation.