مشخصات پژوهش

عنوان	سنتز میکرو / نانو ذرات با ساختار جانوس برای واکنش‫های تبدیل انرژی‬‬‬‬‬‬‬
نوع پژوهش	پایان نامه
کلیدواژه‌ها	فوتاکاتالیزور، تیتانیوم دی اکسید، موتور، جانوس، شکافت آب، واکنش رهاسازی هیدروژن
چکیده	میکرو/ نانوموتورها ماشین های هوشمندی هستند که می توانند انواع مختلف انرژی را در یک محیط سیال به حرکت جنبشی تبدیل کنند. در میان میکرو / نانوموتورهای مختلف گزارش شده، میکرو / نانوموتور TiO2 مبتنی بر نور و بر اساس واکنش های فوتوکاتالیزوری مورد توجه قرا گرفته است، زیرا TiO2 یک فوتوکاتالیزور متداول، کم هزینه و بسیار کارآمد است که قادر به تجزیه طیف گسترده ای از ترکیبات آلی و معدنی است. پراکسید هیدروژن سوختی است که در میکرو/ نانوموتورهای مبتنی بر پلاتین استفاده می شود. تجزیه سوخت پراکسید هیدروژن در سطح پلاتین، انرژی مورد نیاز برای حرکت موتورها را تأمین می کند. در این کار تحقیقاتی نانو/میکرو ساختارهای TiO2 کروی به کمک سورفکتانت F127 و پیش ماده TTIP به ترتیب به عنوان قالب نرم و ماده اولیه سنتز و شناسایی شدند. بررسی های الکتروشیمیایی به خوبی نشان دادند که در میان TiO2 های سنتز شده میکرو/نانوموتورهای Pt/TiO2@C3N4 سنتزی با نسبت مولی 1 به 2 از نمک کبالت به پیش ماده تیتانیوم دارای بهترین فعالیت الکتروکاتالیزوری برای واکنش تولید هیدروژن است، ساختار و مرفولوژی میکرو/نانوموتورهای سنتزی با استفاده از تکنیک های پراش اشعه ی ایکس و میکروسکوپ الکترونی روبشی مورد آنالیز قرار گرفتند. فعالیت الکتروکاتالیزوری TiO2 سنتزی به عنوان الکتروکاتالیزوری در واکنش رهاسازی هیدروژن با تکنیک های الکتروشیمیایی نظیر ولتامتری چرخه ایی، ولتامتری پیمایشی خطی و کرونوآمپرومتری مورد مطالعه قرار گرفت. در ادامه نمونه ها ی Co@TiO2@C3N4 و Co@g-C3N4 به عنوان قالب یا بستری به ترتیب برای تهیه نانو ذرات کروی Pt/TiO2@g-C3N4 و Pt/TiO2 از طریق انجام واکنش جابجایی گالوانی مابین کبالت و یون های پلاتین مورد استفاده قرار گرفتند. ساختارهای کروی حاصل فعالیت الکتروکاتالیزوری نزدیکی به Pt/C تجاری از خود نشان می دادند و دارای پایداری الکتروشیمیایی مناسبی نیز بودند. بررسی حرکت نانو ذرات کروی در محلول هیدروژن پراکسید و در زیر میکروسکوپ نوری، حرکات مارپیچی و خطی برای نمونه های فعال در واکنش HER را نشان می داد که می تواند تائید کننده وجود ساختار جانوس در کره های سنتزی باشد.
پژوهشگران	رزگار احمدی (استاد راهنما)، عبدالله سلیمی (استاد راهنما)، شادی عباسی (دانشجو)