فعالیت الکتروکاتالیستی افزایش یافته نانوذرات Pt-ZnFe2O4 پشتیبانی شده بر روی گرافن اکساید کاهش یافته عامل دار شده-کیتوزان برای اکسیداسیون اتانول

مقالات آماده انتشار

نوع مقاله : علمی و پژوهشی

نویسندگان

رسول شاکری پور

مهری السادات اکرامی کاخکی

صدیقه عباسی

آزمایشگاه تحقیقاتی مرکزی، مجتمع آموزش عالی فنی و مهندسی اسفراین، اسفراین، خراسان شمالی، ایران

10.22067/jmme.2026.99988.1274

چکیده

در این پژوهش، گرافن اکساید (GO) با استفاده از روش اصلاح‌شده هامر سنتز شد. سپس، گرافن اکساید سنتز شده با ملامین عامل‌دار گردید و با کیتوزان (CH) ترکیب شد تا بستری مناسب برای پراکندگی یکنواخت نانوذرات فراهم شود. نانوذرات روی آهن اکسید (ZFO) سنتز و با تکنیک‌های مختلف طیف سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه (FT-IR)، طیف سنجی پراکندگی انرژی پرتوی ایکس (EDX) و پراش پرتوی ایکس(XRD) شناسایی شدند. در ادامه، نانوذرات ZFO و پلاتین(Pt) بر روی بستر گرافن اکساید کاهش‌یافته–کیتوزان عامل‌دار شده با ملامین (mRGO-CH) تثبیت شدند تا نانوکاتالیست پلاتین–روی آهن اکسید/گرافن اکساید کاهش‌یافته عامل‌دار شده با ملامین–کیتوزان (Pt-ZFO/mRGO-CH) تهیه شود. عملکرد الکتروکاتالیستی نانوکاتالیست تهیه‌شده در واکنش الکترواکسایش اتانول مورد ارزیابی قرار گرفت و با عملکرد کاتالیست Pt/mRGO-CH مقایسه شد. کاتالیست Pt-ZFO/mRGO-CH در مقایسه با Pt/mRGO-CH فعالیت الکتروکاتالیستی به‌مراتب بالاتری برای اکسایش اتانول از خود نشان داد که بیانگر نقش مؤثر نانوذرات ZFO در بهبود عملکرد کاتالیستی است. این نتایج نشان می‌دهند که Pt-ZFO/mRGO-CH یک الکتروکاتالیست امیدبخش برای استفاده در پیل‌های سوختی اتانولی مستقیم (DEFCs)به شمار می‌رود.

کلیدواژه‌ها

گرافن اکساید

کیتوزان

ملامین

روی آهن اکسید

اتانول

موضوعات

• الکترو شیمی

---

عنوان مقاله English

Enhanced Electrocatalytic Activity of Pt-ZnFe2O4 Nanoparticles Supported on Functionalized Reduced Graphene Oxide-Chitosan for Ethanol Oxidation

نویسندگان English

Rasool Shakeripoor

Mehri-Saddat Ekrami-Kakhki

Sedigheh Abbasi

Central Research Laboratory, Esfarayen University of Technology, Esfarayen, North khorasan, Iran

چکیده English

In this research, graphene oxide (GO) was synthesized using the modified Hummers' method. The synthesized GO was subsequently functionalized with melamine and combined with chitosan (CH) to provide a suitable support for the uniform dispersion of nanoparticles. ZnFe2O4 (ZFO) nanoparticles were synthesized and characterized by various techniques including Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR), energy dispersive X-ray spectroscopy (EDX), and X-ray diffraction (XRD). Subsequently, ZFO and platinum (Pt) nanoparticles were immobilized onto the melamine-functionalized reduced graphene oxide–chitosan (mRGO-CH) support to fabricate a platinum–zinc iron oxide/melamine-functionalized reduced graphene oxide–chitosan (Pt-ZFO/mRGO-CH) nanocatalyst. The electrocatalytic performance of the prepared nanocatalyst toward ethanol electrooxidation was evaluated and compared with that of a Pt/mRGO-CH catalyst. The Pt-ZFO/mRGO-CH catalyst exhibited significantly enhanced electrocatalytic activity for ethanol oxidation compared with Pt/mRGO-CH, demonstrating the beneficial role of ZFO nanoparticles in improving catalytic performance. These results indicate that Pt-ZFO/mRGO-CH is a promising electrocatalyst for application in direct ethanol fuel cells (DEFCs).

کلیدواژه‌ها English

Graphene oxide

chitosan

melamine

zinc iron oxide

ethanol