نانوهیبرید گرافن-مس/پالادیوم به عنوان یک الکتروکاتالیست موثر برای اکسایش هیدرازین

در این پژوهش، نانوهیبریدهای گرافن اکسید کاهش یافته (گرافن)-مس (Cu-rGO)، گرافن-پالادیوم (Pd-rGO) و گرافن-مس/پالادیوم (Pd/Cu-rGO) تهیه شدند و به عنوان مواد الکترودی برای الکتروکاتالیز اکسایش هیدرازین مورد استفاده قرار گرفتند. بدین منظور، نخست GO به روش هامر اصلاح شده، تهیه شد. در ادامه، برای تهیه نانوهیبرید Cu-rGO، GO و پیش ماده فلزی با استفاده از هیدرازین مونوهیدرات، همزمان به طور شیمیایی کاهش یافتند. سپس، نانوهیبرید Pd/Cu-rGO از روش واکنش شیمیایی بین نانوهیبرید Cu-rGO و محلول اسیدی واجد پالادیوم کلرید، به وسیله جابه جایی گالوانی نانوذره های Cu باII  Pd به دست آمد. ریخت شناسی و اندازه ذره ها با استفاده از میکروسکوپی الکترون روبشی-گسیل میدانی (FE-SEM) مورد بررسی قرار گرفت. مطالعه های FE-SEM، تشکیل نانوذره های Cu و Pd/Cu را به ترتیب با اندازه میانگین در حدود 20 و nm 15 بر سطح گرافن نشان داد. نقشه برداری عنصری از نانوهیبریدهای تهیه شده، پراکندگی یکنواخت نانوذره های Cu و Pd/Cu را بر روی بستر گرافنی به نمایش گذاشت. گروه های عاملی در GO و گرافن با استفاده از طیف بینی زیر قرمز تبدیل فوریه تعیین شدند. با استفاده از آنالیز پراش پرتو ایکس، ساختار نانوذره ها در نانوهیبریدها شناسایی شد. نتیجه های طیف بینی امپدانس الکتروشیمیایی نشان داد که اصلاح الکترود کربن شیشه ای (GCE) با نانوهیبریدهای تهیه شده، به شیوه موثری مقاومت انتقال بار بین گونه های ردوکس و الکترودهای اصلاح شده را کاهش می دهد. قابلیت GCE اصلاح شده برای الکتروکاتالیز اکسایش هیدرازین در محلول بافر فسفات M 1/0 (7(pH= مورد مطالعه قرار گرفت. نتیجه های به دست آمده فعالیت الکتروکاتالیزی قابل پذیرش از الکترود اصلاح شده در جهت اکسایش هیدرازین را نشان داد. همچنین، نانوهیبرید Pd/Cu-rGO افزون بر مساحت سطح بالا، به دلیل اثر هم افزایی بین Cu و Pd، فعالیت الکتروکاتالیزی بالاتری را نسبت به اکسایش هیدرازین به نمایش گذاشت.