ساخت و ارزیابی الکترود هیدروژن بر پایه نانو ذرات نیکل بر بستر گرافن در الکترولیز آب

الکترولیز آب یکی از بهترین روش­ها برای تولید هیدروژن با خلوص بالاست. یافتن کاتالیست­ های ارزان با پایداری زیاد و فعالیت خوب به­ جای فلزات نجیب، به­ عنوان الکترود هیدروژن، موضوع بسیاری از تحقیقات دنیاست. لذا، در این پژوهش، با هدف ساخت یک الکترود کارا برای تولید هیدروژن، نانو­ذرات نیکل بر روی بستر گرافن رشد داده شده و روی فوم نیکل لایه­نشانی شده­اند. ساختار این نانو­ذرات به­ وسیله­ تکنیک­ های مختلفی ازجمله FT-IR، XRD و SEM مورد بررسی قرار گرفت. برای ارزیابی رفتار الکتروشیمیایی نانو­ذرات ساخته ­شده از تکنیک ­های الکتروشیمیایی ولتامتری چرخه­ ای و ولتامتری روبش خطی بهره برده شده است. نتایج نشان می­دهد که فعالیت الکتروکاتالیستی نیکل با گذشت زمان بهبود می­ یابد، به­ گونه­ ای که پس از 500 پیمایش محدوده­ پتانسیل، Ni/rGO دارای بیش پتانسیل mV 281- در چگالی جریان mAcm-2 10 و شیب تافلی mVdec-1 126- است که این پارامترها پس از 5 پیمایش، به ­ترتیب، mV 303- و mV dec-1 149- هستند. برای مطالعه عملکرد این نانو­ذرات در فرایند تولید هیدروژن در شرایط واقعی، یک سل الکترولیزی غشایی مورد استفاده قرار گرفت. نتایج این ارزیابی نشان می­دهد که Ni/rGO در چگالی جریانmAcm-2  200 دارای پتانسیل 9/1 ولت است که در مقایسه با فوم نیکل دارای عملکرد بهتری است.