تولید نانو ذرات کربنی متخلخل از پیش ماده های نانوهیبرید گالات لایه ای روی و بررسی کاربردآن به عنوان کاتالیست کاتد پیل سوختی پلیمری

هیدروکسیدهای فلزی فاز آلفا –LH)α( مواد لایه ای هستند که ساختاری شبیه به هیدروکسیدهای لایه ای معروف تر LDH دارند. –LHα و نانوهیبریدهای آن ها پیش ماده های مناسبی برای ساخت نانوساختارهای اکسیدی فلزی دوپ شده و دوپ نشده، فلزات و آلیاژهای فلزی، هم چنین، برای مواد کربنی و کامپوزیت های کربن و اکسید فلزات هستند. در این مقاله به روش سنتز هم رسوبی، نانو هیبرید آلی- معدنی هیدروکسیدی لایه ای فاز آلفا با استفاده از نیترات هیدروکسید روی (Zn5(OH)8(NO3)2) تولید گردید و فلزات واسطه ای همچون Al3+،Fe2+،Co2+،Ni2+درون ساختار آن دوپ شد و منبع کربنی گالیک اسید بین لایه های آن افزوده شد، سپس نانوهیبرید ایجاد شده در دمای 1000 و 900 درجه سانتی گراد در اتمسفر خنثی نیتروژن، عملیات حرارتی شده و منجر به تولید مواد کربنی به همراه اکسیدهای فلزی گردید. در انتها برای از بین بردن اکسید های فلزی تولید شده، محصول اسید شویی شد. کاربرد ماده کربنی تولید شده به عنوان الکتروکاتالیست در کاتد پیل سوختی پلیمری بررسی شد. در همه الکترودها به دلیل وجود کربن متخلخل و هم چنین، نیتروژن موجود در ساختار کربن، انتقال الکترون بهتر و واکنش احیای اکسیژن سریع تر انجام شد. پتانسیل های مدار باز بدست آمده از آنالیز LSV مقادیری در رنج V1/1-9/0 برای همه کاتالیست های فلزی غیر گرانبها نشان داد. این مقادیر به مقدار تئوری احیای پتانسیل استاندارد اکسیژن (V2/1)بسیار نزدیک بوده است. دانسیته جریان تبادلی برای تمامی الکترودها مضربی از4-10 یا 5-10 ویا 6-10 و هم چنین، شیب تافلی بدست آمده برای بیش تر الکترودها در محدوده mv/dec100تا 140 بوده که بسیار نزدیک به پلاتین می باشد.