Журнал наноматериалов и молекулярных нанотехнологий

Экономически эффективный неблагородный металл, нанесенный на проводящий полимерный композит, такой как наночастицы никеля/полипиррол, в качестве эффективного анодного электрокатализатора для окисления этанола.

Санаа Шемчуб, Ларби Уларби , Фуад Бентисс , Шарафеддин Джама и Мама Эль Рази

Постановка проблемы: Прогнозируется, что потребление и производство энергии, основанные на сжигании ископаемого топлива, окажут серьезное влияние на мировую экономику и экологию в будущем1,2 ^. В результате было принято решение снизить загрязнение во всем мире для поддержания экологического баланса путем принятия топливных элементов на основе прямого этанола в качестве чистой, недорогой и устойчивой замены источника энергии3,4,5 ^. Целью данного исследования является ускорение кинетики анодного окисления этанола в топливных элементах на основе прямого этанола, тем самым улучшая производительность топливного элемента за счет использования электрокатализатора с низкой себестоимостью производства, хорошей каталитической активностью, высокой устойчивостью к отравляющим веществам и долгосрочной стабильностью. Методология и теоретическая ориентация: электрокатализатор на основе полипиррола (PPy) и наночастиц никеля (NiNP) был синтезирован гальваностатически и потенциостатически соответственно с использованием экономичного метода путем принятия творческого подхода, который заключается в регенерации модифицированного электрода. Электрокаталитическая активность электрода из углеродной пасты, модифицированного (PPY) и n (NiNPs), названного PPY-Ni/CPE, в отношении окисления этанола была изучена при различной концентрации никеля, варьирующейся от 6 мМ до 600 мМ в 0,1 М NaOH и 0,2 М этаноле. Результаты: избыточное количество частиц никеля уменьшает количество активных участков материала, вызывая замедление пути переноса электронов. Следовательно, оптимальная концентрация никеля, которая показывает наилучшую электрокаталитическую активность нанокомпозита NiNPs/PPy/CPE для электроокисления этанола, составляет 6 мМ. При этой концентрации значение анодного тока резко усиливается с 3,58 мА/см ² до 20,1 мА/см ² на регенерированном электроде, что доказывает эффективность подхода к регенерации для повышения плотности тока и усиления анодного пика. Вывод и значение: Регенерация электрода снижает устойчивость электрокатализатора к отравлению промежуточными углеродистыми частицами, накапливающимися на поверхности катализатора, и увеличивает плотность тока.