الكترواكسايش فرمالدهيد با استفاده از الكترود خمير كربن اصلاح شده با نانوزئوليت MCM-41 داراي نقره

Electro-oxidation of Formaldehyde Using Modified Carbon Paste Electrode with MCM-41 Containing Silver

با توجه به اهميت سامانه هاي پيل سوختي، در اين پژوهش تلاش شد تا با توسعه ي يك سامانه الكترودي مناسب و كارا، در اين زمينه گامي برداشته شود. از سويي ديگر اهميت تركيب هاي نانو ساختار در زمينه ي الكتروشيمي ما را به سمت استفاده از زئوليت هاي نانو متخلخل سيليكاتي (MCM-41) به همراه نانوذره هاي نقره در ساخت الكترود رهنمون كرد. شناسايي نانوزئوليت با استفاده از فناوري هاي پراش پرتوي ايكس ((XRD، طيف سنجي فروسرخ تبديل فوريه (FT-IR) و فناوري ميكروسكوپ الكتروني روبشي گسيل ميداني (FESEM) انجام شد. سپس، با نانوزئوليت سنتزي داراي نانوذره هاي نقره الكترود اصلاح شده ي خمير كربني تهيه شد و از آن براي اكسايش الكتروكاتاليستي فرمالدهيد استفاده شد. مطالعه هاي مكانيسم و سينتيك واكنش با استفاده از فناوري هاي ولتامتري چرخه اي و كرونوآمپرومتري انجام شد. نتيجه ها نشان دادند كه الكترودهاي اصلاح شده با MCM-41 و نانوذره هاي نقره چگالي هاي جريان خيلي بيش تر و پتانسيل اضافي كم تري نسبت به الكترود خميركربن برهنه را براي استفاده در پيل سوختي ايجاد كردند.

Considering the importance of the fuel cells, we are up to developing an appropriate and efficient electrode system in this project so that we may take a step forward in this field. Besides, the significance of nanostructure compounds in electrochemistry led us to use a nanoporous silicate zeolite (MCM-41) along with silver nanoparticle in electrode fabrication. Characterization of the synthesized nano zeolite was carried out using X-Ray Diffraction (XRD), Fourier Transform InfraRed (FT-IR) spectroscopy and Field Emission Scanning Electron Microscopy (FESEM) techniques. Then, the synthetic nano zeolite containing Ag nanoparticle were employed in the fabrication of the modified carbon paste electrode and was used in the electrocatalytic oxidation of formaldehyde. The mechanistic and kinetic studies of the reactions were undertaken based on cyclic voltammetry and chronoamperometry techniques. The results revealed that the modified electrodes with MCM-41 nano zeolite and Ag nanoparticle exhibited much higher current densities and fewer overpotentials than that of bare carbon paste electrode for use in the fuel cell.