Тадқиқоти академӣ, забони фаҳмо

Verianla | Тадқиқоти академӣ ва илм ба забони тоҷикӣ

27 сентябр 2026, якшанбе
VERİANLAНашри мустақили илмӣ
Кушодан ё бастани меню
...
Саҳифаи асосӣ / Илмҳои амалӣ / Тадқиқоти энергетикӣ / Фотоэлектрокатализаторҳои молекулавии мис(II) фталоцианин-тетрасулфонии кислотаи намаки тетранатрий барои ҳосилшавии самараноки гидроген
Тадқиқоти энергетикӣ

Фотоэлектрокатализаторҳои молекулавии мис(II) фталоцианин-тетрасулфонии кислотаи намаки тетранатрий барои ҳосилшавии самараноки гидроген

Таҳқиқот рафтори намаки тетранатрии кислотаи мис(II) фталоцианин-тетрасулфонатро (CuPcTs), ки рӯшноии намоёнро ҷабб карда метавонад, дар ҳосилшавии фотоэлектрохимиявии гидроген ва таъсири илова шудани метилвиологенро (MV2+) ҳамчун миёнарави электронӣ ба система меомӯзад.

14/08/2026  Veri Anla 58 боздид
Фотоэлектрокатализаторҳои молекулавии мис(II) фталоцианин-тетрасулфонии кислотаи намаки тетранатрий барои ҳосилшавии самараноки гидроген

Таҳқиқот рафтори намаки тетранатрии кислотаи мис(II) фталоцианин-тетрасулфонатро (CuPcTs), ки рӯшноии намоёнро ҷабб карда метавонад, дар ҳосилшавии фотоэлектрохимиявии гидроген ва таъсири илова шудани метилвиологенро (MV2+) ҳамчун миёнарави электронӣ ба система меомӯзад. Электролити такягоҳии Na2SO4, системаҳои CuPcTs ва CuPcTs/MV2+ дар шароити торикӣ ва рӯшноидиҳӣ бо волтамметрияи даврӣ, хроноамперометрия ва спектроскопияи UV–минтақаи намоён муқоиса шудаанд. Дар Ҷадвали 3-и манбаъ зичии ҷараёни катодӣ зери рӯшноидиҳӣ барои Na2SO4 0,049 mA·cm−2, барои CuPcTs 0,25 mA·cm−2 ва барои CuPcTs/MV2+ 0,55 mA·cm−2 дода шудааст. Ба даст омадани баландтарин посухи фотоэлектрохимиявӣ дар системаи CuPcTs/MV2+ дар таҳқиқот бо он шарҳ дода мешавад, ки MV2+ интиқоли электронҳои фото-ҳосилшударо осон мекунад ва бозпайвастшавиро коҳиш медиҳад.

Манбаъ барои CuPcTs/MV2+ зери рӯшноидиҳӣ суръати истеҳсоли гидрогенро 12 µmol·h−1 гузориш медиҳад; аммо ин арзиш ҳамчун ченише пешниҳод намешавад, ки бо таҳлили мустақили газ тасдиқ шудааст. Тибқи бахшҳои усул ва таҳлили миқдорӣ, миқдори гидроген аз ҷараёни барқ бо қонуни Faraday ҳисоб шудааст. Илова бар ин, вақте ки ҷараёни 0,55 mA, майдони электроди 1 cm² ва муодилаи худи таҳқиқот истифода мешавад, тақрибан 10,26 µmol·h−1 ба даст меояд. Аз ин рӯ, натиҷаҳои ададии таҳқиқот дар бораи миқдори гидроген бояд нисбат ба ченишҳои фотоҷараён эҳтиёткоронатар тафсир шаванд.

Маънои он аз нигоҳи Туркия: Таҳқиқот дар Марокаш дар миқёси лабораторӣ гузаронида шуда, бо лампаи 300 W UV–намоён ва системаи электрохимиявии сеэлектродӣ иҷро шудааст. Натиҷаҳо ба шароити воқеии офтобии Туркия, реакторҳои саноатии фотоэлектрохимиявӣ ё истеҳсоли тиҷоратии гидрогени сабз мустақиман интиқол дода намешаванд. Бо ин вуҷуд, истифодаи якҷояи фотосенситайзери молекулавӣ ва миёнарави редокс барои идораи самараноктари интиқолдиҳандагони заряд, ки бо рӯшноӣ ҳосил мешаванд, равиши тарроҳиест, ки дар таҳқиқоти офтоб-гидроген ва фотоэлектрокатализи молекулавӣ дар Туркия санҷида шуданаш мумкин аст. Барои татбиқи маҳаллӣ спектри воқеии офтоб, шиддати рӯшноӣ, меъмории электрод, ҷудокунии газ, самаранокии Faradaic, васеъкунии миқёс ва устувории дарозмуддат бояд ҷудогона тасдиқ шаванд.

Саволи асосии таҳқиқот чист?

Яке аз мушкилоти асосӣ дар ҷудокунии фотоэлектрохимиявии об ин аст, ки электронҳо ва холигиҳое, ки бо рӯшноӣ ҳосил мешаванд, пеш аз расидан ба реаксияҳои кимиёвии муфид метавонанд дубора пайваст шаванд. Мушкили дигар ин аст, ки интиқоли самараноки электрон барои коҳиши протон дар аксари системаҳо потенсиали изофии баланд ё катализатори металли қиматбаҳоро талаб мекунад.

Ин таҳқиқот месанҷад, ки оё CuPcTs, ки фталоцианини молекулавии ҷаббкунандаи рӯшноии намоён аст, метавонад энергияи рӯшноиро ба интиқоли заряди электрохимиявӣ пайванд диҳад ва оё илова шудани MV2+ занҷири интиқоли электронро самараноктар мекунад.

CuPcTs ва MV2+ дар система кадом нақшҳоро ба уҳда доранд?

CuPcTs ба сабаби ҳалқаи васеи π-конъюгатсионии фталоцианин молекулаест, ки дар минтақаи намоён рӯшноиро ҷабб карда метавонад. Тибқи механизми пешниҳодкардаи манбаъ, дар натиҷаи ҷабби рӯшноӣ як электрон аз орбитали молекулавии пуршудаи баландтарин (HOMO) ба орбитали молекулавии холии пасттарин (LUMO) барангехта мешавад. Ҳамин тавр ҳолати молекулавии барангехтае пайдо мешавад, ки барои интиқоли электрон мувофиқ аст.

MV2+ бошад ҳамчун миёнарави редокс баррасӣ мешавад. Дар тафсири механизми таҳқиқот гуфта мешавад, ки он метавонад аз системаи барангехта электрон қабул карда, навъи коҳишёфтаи MV+-ро ба вуҷуд орад ва ин марҳилаи муваққатии нигоҳдорӣ/интиқоли заряд эҳтимоли расидани электронҳоро ба коҳиши протон зиёд кунад.

Ин тафсир ба пайгирии мустақими электронҳои ҷудогона дар таҷриба асос намеёбад. Механизм бо тафсири якҷояи тағйироти ҷараёни электрохимиявӣ, тағйирот дар спектри UV–намоён ва шарҳҳои сатҳҳои энергияи молекулавӣ, ки ба адабиёт такя мекунанд, пешниҳод шудааст.

Системаи таҷрибавӣ чӣ гуна сохта шуд?

Дар таҳқиқот ҳуҷайраи стандартии электрохимиявии сеэлектродӣ истифода шудааст:

  • Электроди корӣ: Диски платина
  • Электроди истинод: Ag/AgCl
  • Электроди муқобил: Шабакаи платина
  • Ҳарорат: 25 ± 2 °C
  • Фишор: 1 atm
  • Рӯшноидиҳӣ: Лампаи 300 W Osram Ultra Vitalux UV–намоён
  • Масофаи лампа-ҳуҷайра: 15 cm
  • Интиқоли масса: Омехтакунии доимии магнитӣ

Манбаъ мегӯяд, ки ҳамчун электролити холӣ 14 g Na2SO4 дар 100 mL оби соф ҳал карда шуда, ин маҳлул 0,14 M аст. Сипас бо иловаи 1 mg CuPcTs системаи дуюм ва бо иловаи 4 mg MV2+ ба он системаи сеюм омода шудааст.

Номувофиқии муҳими консентратсия дар дохили манбаъ: Консентратсияи номиналии 14 g Na2SO4-и беоб дар 100 mL маҳлул тақрибан 0,99 M аст; на 0,14 M. Манбаъ шакли дигари гидратии намаки истифодашударо низ нишон намедиҳад ва ҳатто агар массаи молярии гидратҳои маъмул истифода шавад, арзиши 14 g/100 mL ба 0,14 M мувофиқ намеояд. Аз ин рӯ консентратсияи электролит аз нигоҳи такроршавандагии таҷриба номаълум аст.

Оё CuPcTs воқеан ҳамчун “фотокатод” омода шудааст?

Хулосаи таҳқиқот CuPcTs-ро ҳамчун “photocathode” тавсиф мекунад ва бахшҳои натиҷаҳо гоҳ-гоҳ ибораҳои қабати CuPcTs, қабати молекулавӣ ё функсионализатсияи сатҳро истифода мебаранд. Аммо дар бахши таҷриба электроди физикии корӣ равшан ҳамчун диски платина дода шудааст ва гуфта мешавад, ки CuPcTs ба маҳлули электролит ҳамчун 1 mg илова шудааст.

Дар манбаъ марҳилаи истеҳсоли электроде, ки шарҳ диҳад CuPcTs ба сатҳи Pt чӣ гуна пӯшонда, пайваст ё иммобилизатсия шудааст; усули пӯшиш, боркунии сатҳ, ғафсии филм ё тавсифи сатҳ дода нашудааст. Аз ин рӯ, бо такя ба шарҳи мавҷудаи метод, ба ҷойи қабул кардани CuPcTs ҳамчун филми сахти фотокатодии CuPcTs, онро ҳамчун системаи фотоэлектрохимиявии дорои CuPcTs тавсиф кардан бехатартар аст.

Волтамметрияи даврӣ чӣ нишон медиҳад?

Ченишҳои волтамметрияи даврӣ дар фосилаи −1500 то 0 mV ва бо суръати сканкунии 5 mV·s−1 анҷом дода шудаанд. Гуфта мешавад, ки ҳар як таҷриба ҳадди ақал се маротиба такрор шудааст.

Дар Расми 1 волтаммограммаҳои торик ва рӯшноидодаи системаҳои холии Na2SO4, CuPcTs ва CuPcTs/MV2+ муқоиса мешаванд. Дар электролити холӣ посухи катодӣ паст мемонад, дар ҳоле ки бо иловаи CuPcTs ҷараёни катодии бузургтар пайдо мешавад. Зери рӯшноӣ посухи CuPcTs боз ҳам зиёд мешавад.

Бузургтарин посухи катодӣ дар ҳамбастагии CuPcTs/MV2+ ва рӯшноидиҳӣ дида мешавад. Муҳаққиқон инро ба интиқоли самараноктари электронҳое, ки CuPcTs-и барангехтаи рӯшноӣ ба вуҷуд меорад, тавассути MV2+ нисбат медиҳанд.

Дар скани баръакс дида нашудани қуллаи равшани анодӣ дар манбаъ ҳамчун нишондиҳандаи он тафсир шудааст, ки раванди катодӣ аз ҷуфти редоксии содда ва комилан баргардоншаванда фарқ мекунад.

Хроноамперометрия дар давоми 60 дақиқа чӣ нишон дод?

Хроноамперометрия дар потенсиали доимии −1200 mV ва дар давоми 60 дақиқа иҷро шудааст. Дар Расми 2 гузариши зудтари ибтидоии ҷараён, ки бо пуршавии қабати дугона алоқаманд дониста мешавад, ва баъд посухи катодии устувортар дида мешавад.

Системаи холии Na2SO4 бо гузашти вақт ба ҷараёни пасти наздик ба сифр наздик мешавад, дар ҳоле ки CuPcTs ҷараёни катодии калонтар ва устувортар нишон медиҳад. CuPcTs/MV2+ бошад ҳам дар торикӣ ва ҳам махсусан зери рӯшноӣ зичии ҷараёни баландтар нишон додааст.

Ин таҷрибаи 60-дақиқаӣ дастгирӣ мекунад, ки система дар давоми муддати чениш аз даст додани ногаҳонии фотофаъолиятро нишон надодааст. Аммо ибораҳои “durable” ва “long-term stability”, ки дар манбаъ истифода шудаанд, бо санҷиши устувории чандсоата ё чандрӯза дастгирӣ намешаванд. Равзанаи таҷрибавии нишон додашуда тақрибан як соат аст.

Verianla Live: Муқоисаи фотоҷараён зери рӯшноидиҳӣ

Ин муқоиса аз зичиҳои ҷараёне истифода мекунад, ки дар Ҷадвали 3-и таҳқиқот барои шароити рӯшноидода равшан дода шудаанд. Арзишҳо ҳамчун бузургии ҷараёни катодӣ нишон дода мешаванд.

СистемаЗичии ҷараён (mA·cm−2)ШартМанбаъ
Na2SO40,049РӯшноидодаҶадвали 3
CuPcTs0,25РӯшноидодаҶадвали 3
CuPcTs/MV2+0,55РӯшноидодаҶадвали 3
 

Тамоюли ҷадвал равшан аст: аз электролити холии рӯшноидода ба CuPcTs ва аз CuPcTs ба CuPcTs/MV2+ гузаштан бузургии ҷараёни катодиро зиёд мекунад. Бо ин вуҷуд набояд фаромӯш кард, ки зичии ҷараён танҳо миқдори истеҳсоли гидрогенро тасдиқ намекунад; интихобпазирии маҳсулот ва самаранокии Faradaic бояд ҷудогона чен карда шаванд.

Механизми пешниҳодшудаи интиқоли электрон

Модели механизми таҳқиқот пайдарҳамии зеринро пешниҳод мекунад:

  1. CuPcTs рӯшноиро ҷабб мекунад ва аз ҷиҳати электронӣ барангехта мешавад.
  2. Ҳолати барангехта ба ҷудошавии заряд имкон медиҳад.
  3. MV2+ бо қабул кардани электрон метавонад муваққатан ба навъи коҳишёфтаи MV+ табдил ёбад.
  4. Электронҳое, ки тавассути миёнарав интиқол меёбанд, дар сарҳади катодӣ ба коҳиши протон дода мешаванд.
  5. Бо якҷоя шудани ду электрон ва ду протон ҳосилшавии H2 интизор мешавад.

Манбаъ реаксияи ҳосилшавии гидрогенро чунин медиҳад:

\[ 2H^+ + 2e^- \rightarrow H_2 \]

ва оксидшавии об дар тарафи анодро:

\[ 2H_2O \rightarrow O_2 + 4H^+ + 4e^- \]

баён мекунад.

Расми 3 ин механизмро ба таври схемавӣ нишон медиҳад; аммо дар шарҳи расм ба нашри пешинаи рақами [3] истинод шудааст. Аз ин рӯ бояд дар назар дошт, ки Расми 3 тасвири нави сохторӣ нест, ки дар таҷриба мустақиман чен шудааст, балки схемаи тавзеҳии механизми PEC мебошад, ки ба адабиёт такя мекунад.

Миқдори гидроген воқеан чӣ гуна муайян шуд?

Матни таҳқиқот дар баъзе бахшҳо ибораи “hydrogen evolution measurements”-ро истифода мебарад. Аммо дар бахши таҷриба хроматографияи газӣ, спектрометрияи масса, бюреткаи газ, сенсори фишор ё усули дигари мустақили чениши H2 тавсиф нашудааст.

Ба ҷойи ин, дар Бахши 3.6 равшан гуфта мешавад, ки суръати истеҳсоли гидроген аз заряди электронии хроноамперометрӣ бо истифодаи қонуни Faraday ҳосил карда шудааст:

\[ n(H_2)=\frac{I\,t}{2F} \]

Дар ин ҷо \(I\) ҷараёнро (A), \(t\) вақтро (s) ва \(F\) доимии Faraday-ро (96.485 C·mol−1) ифода мекунад. Рақами 2 дар махраҷ ду электрони заруриро барои як молекулаи H2 нишон медиҳад.

Ин равиш заряди барқро ба миқдори назариявии H2 табдил медиҳад. Азбаски манбаъ таҳлили мустақили газ ё самаранокии Faradaic-и алоҳида ченшударо гузориш намедиҳад, миқдорҳои ҳисобшуда маънои онро надоранд, ки гази ҳосилшуда мустақиман аз ҷиҳати кимиёвӣ тасдиқ шудааст.

Натиҷаи 12 µmol·h−1 чаро диққат мехоҳад?

Таҳқиқот дар системаи CuPcTs/MV2+ зери рӯшноӣ зичии ҷараёни 0,55 mA·cm−2 ва суръати истеҳсоли 12 µmol·h−1 H2-ро медиҳад. Азбаски дар манбаъ майдони электрод 1 cm² гуфта шудааст, ҷараёни умумӣ 0,55 mA мешавад.

Вақте ки муодилаи Faraday-и худи манбаъ истифода мешавад:

\[ n(H_2)= \frac{0.00055\times3600} {2\times96485} \approx 1.026\times10^{-5}\ \mathrm{mol\,h^{-1}} \]

яъне тақрибан:

\[ 10.26\ \mu\mathrm{mol\,h^{-1}} \]

ба даст меояд. Ин арзиш бо 12 µmol·h−1-и дар манбаъ додашуда яксон нест. Манбаъ майдони фаъол, ҷараён ё омили ислоҳкунандаи дигареро, ки ин фарқро шарҳ диҳад, пешниҳод намекунад. Бинобар ин арзиши 12 µmol·h−1 дар ин ҷо ҳамчун арзиши гузоришшудаи манбаъ нигоҳ дошта шудааст, вале ҳамчун арзиши қатъии бо ҳисоб тасдиқшуда пешниҳод нашудааст.

Меҳвари вақти Расми 4 чаро мушкил дорад?

Расми 4 тағйири ҳаҷми гидрогенро вобаста ба вақт дар системаҳои гуногун нишон медиҳад. Меҳвари x-и график равшан ҳамчун “Time (S)”, яъне сония, тамғагузорӣ шудааст ва фосилаи 0–60-ро дар бар мегирад.

Дар муқобил, протоколи таҷриба давомнокии пайгирии хроноамперометриро 60 дақиқа медиҳад. Дар график ба сатҳи тақрибан 0,225 mL дар 60 воҳид расидани системаи рӯшноидодаи CuPcTs/MV2+ низ бо миқёси микромол дар як соат, ки дар манбаъ гузориш шудааст, ба тафсири дақиқа нисбат ба тафсири сония хеле наздиктар аст.

Манбаъ шарҳ намедиҳад, ки меҳвар бояд “сония” бошад ё “дақиқа”. Аз ин рӯ меҳвар дар ин ҷо хомӯшона ба “дақиқа” ислоҳ нашудааст.

Спектроскопияи UV–намоён чӣ нишон дод?

Дар Расми 5 спектрҳои UV–намоёни системаҳои Na2SO4, CuPcTs ва CuPcTs/MV2+ муқоиса шудаанд. Na2SO4 ҷабби равшани рӯшноиро нишон намедиҳад, дар ҳоле ки CuPcTs бандҳои хоси фталоцианинро намоиш медиҳад.

Манбаъ ду минтақаи асосии спектралиро таъкид мекунад:

  • Банди B (Soret): тақрибан 300–400 nm
  • Банди Q: тақрибан 600–700 nm

Азбаски банди Q ба ҷабби қавӣ дар минтақаи намоён мувофиқ аст, он мувофиқ будани CuPcTs-ро ҳамчун молекула барои ҷамъоварии рӯшноӣ дастгирӣ мекунад. Ҳангоми илова шудани MV2+ дар спектр васеъшавӣ ва тағйироти хурд ба амал меоянд; муҳаққиқон инро ба таъсири электронии байни CuPcTs ва MV2+ ё комплексҳои заифи интиқоли заряд нисбат медиҳанд.

Тағйири спектралӣ ҳарчанд як далели дастгиркунанда барои таъсири электронӣ аст, танҳо худаш мустақиман намесанҷад, ки навъи миёнаравии MV+ дар тамоми таҷриба дар кадом консентратсия қарор дошт.

Манбаи рӯшноӣ то чӣ андоза офтоби воқеиро намояндагӣ мекунад?

Барои рӯшноидиҳӣ лампаи 300 W UV–намоён истифода шуда, лампа дар масофаи 15 cm аз электроди корӣ нигоҳ дошта шудааст. Бо ин вуҷуд дар манбаъ қувваи шуоърасонӣ дар сатҳи электрод бо mW·cm−2 дода нашуда, тақсимоти спектралии шуоърасонӣ чен нашуда ва калибровкаи стандартии симулятори офтобии AM1.5G гузориш нашудааст.

Аз ин рӯ таҷриба барои муқоисаи рафтори фотоэлектрохимиявии бо рӯшноӣ дастгиришуда истифода шуда метавонад; аммо аз натиҷаҳо самаранокии табдили офтоб ба гидроген (solar-to-hydrogen efficiency) ё нишондиҳандаи система дар офтоби воқеӣ ҳисоб карда намешавад.

Натиҷаҳое, ки таҳқиқот дастгирӣ мекунад

  • Системаи дорои CuPcTs нисбат ба электролити холии Na2SO4 ҷараёни катодии бузургтар нишон медиҳад.
  • Рӯшноидиҳӣ дар системаҳои дорои CuPcTs посухи катодиро зиёд мекунад.
  • Иловаи MV2+ ҳам дар торикӣ ва ҳам дар рӯшноӣ бузургии ҷараёнро зиёд мекунад.
  • Тибқи Ҷадвали 3, баландтарин зичии ҷараёни рӯшноидода бо 0,55 mA·cm−2 дар системаи CuPcTs/MV2+ мебошад.
  • CuPcTs дар минтақаи намоён, махсусан дар банди Q тақрибан 600–700 nm, ҷабби қавӣ нишон медиҳад.
  • Тағйироти спектри CuPcTs/MV2+ бо тафсири мавҷудияти таъсири электронӣ байни ду навъ мувофиқ аст.
  • Системаи CuPcTs/MV2+ дар давоми хроноамперометрияи 60-дақиқаӣ аз даст додани ногаҳонии фаъолиятро нишон намедиҳад.

Натиҷаҳое, ки таҳқиқот дастгирӣ намекунад ё ба қадри кофӣ тасдиқ намекунад

  • Таҳқиқот истеҳсоли саноатӣ ё пилотии офтоб-гидрогенро нишон намедиҳад.
  • Азбаски усули таҳлили мустақили газ тавсиф нашудааст, нишон дода нашудааст, ки миқдори гузоришшудаи H2 чениши мустақими маҳсулоти кимиёвӣ мебошад.
  • Самаранокии Faradaic мустақилона муайян нашудааст.
  • Арзиши 0,55 mA бо арзиши 12 µmol·h−1 H2 аз рӯи муодилаи Faraday-и худи манбаъ пурра мувофиқат намекунад.
  • Номуайянии меҳвари вақти сония/дақиқа дар Расми 4 ҳал нашудааст.
  • Усули истеҳсоли электроде, ки иммобилизатсияи физикии CuPcTs ба электроди кории платинаро нишон диҳад, дода нашудааст.
  • Хроноамперометрияи яксоата устувории дарозмуддати дастгоҳро исбот намекунад.
  • Азбаски шуоърасонии калибршудаи офтобӣ дода нашудааст, самаранокии табдили офтоб ба гидроген муайян карда намешавад.
  • Байни миқдори тайёркунии Na2SO4 ва консентратсияи 0,14 M-и дар манбаъ зикршуда номувофиқии ҷиддии ададӣ вуҷуд дорад.

Усул ва Натиҷаҳои Таҳқиқот

Шароити таҷрибавӣ

ПараметрАрзиши дар манбаъ додашуда
Электроди корӣДиски платина
Электроди истинодAg/AgCl
Электроди муқобилШабакаи платина
Майдони геометрии электрод1 cm²
Тайёркунии Na2SO414 g / 100 mL; манбаъ онро 0,14 M нишон медиҳад
Миқдори CuPcTs1 mg
Миқдори MV2+4 mg
Равзанаи потенсиали CV−1500 то 0 mV
Суръати сканкунии CV5 mV·s−1
Шумораи такрори CVҲадди ақал 3
Потенсиали хроноамперометрия−1200 mV
Давомнокии хроноамперометрия60 дақиқа
Ҳарорат25 ± 2 °C
Фишор1 atm
Манбаи рӯшноӣЛампаи 300 W UV–намоён
Масофаи лампа15 cm

Натиҷаҳои миқдорие, ки дар Ҷадвали 3 дода шудаанд

СистемаШартЗичии ҷараён (mA·cm−2)H2-и дар манбаъ гузоришшуда (µmol·h−1)
Na2SO4Торикӣ0,000050,001
Na2SO4Рӯшноидода0,0490,92
CuPcTsТорикӣ0,0220,41
CuPcTsРӯшноидода0,255
CuPcTs/MV2+Торикӣ0,357
CuPcTs/MV2+Рӯшноидода0,5512

Тафсири ҷадвал: Арзишҳои зичии ҷараён нишон медиҳанд, ки иловаи CuPcTs ва махсусан CuPcTs/MV2+ посухи электронии катодиро зиёд мекунад. Сутуни H2 бошад аз арзишҳое иборат аст, ки дар манбаъ аз рӯи қонуни Faraday ҳисоб шудаанд ва набояд ҳамчун таҳлили мустақили маҳсулот арзёбӣ шаванд. Махсусан ҷуфти 0,55 mA·cm−2 / 12 µmol·h−1 бо муодилаи худи манбаъ пурра мувофиқ нест.

Ҳисоби зичии ҷараён

Манбаъ зичии ҷараёнро бо робитаи зерин ҳисоб мекунад:

\[ j=\frac{I}{A} \]

Азбаски майдони геометрии электрод \(A=1\ \mathrm{cm^2}\) аст, бузургии ҷараёне, ки бо миллиампер чен мешавад, аз ҷиҳати ададӣ ба зичии ҷараён бо mA·cm−2 баробар аст.

Маҳдудиятҳои асосии методологӣ

  • Усули пайваст кардан ё пӯшонидани CuPcTs ба электроди платина дода нашудааст.
  • Молярияти электролит бо миқдори тайёркунӣ мувофиқат намекунад.
  • Шиддати воқеии шуоърасонии манбаи рӯшноӣ дар рӯи электрод чен нашудааст.
  • Самаранокии Faradaic гузориш нашудааст.
  • Усули таҳлили мустақими гази H2 тавсиф нашудааст.
  • Воҳиди вақт дар графики истеҳсоли гидроген бо давомнокии таҷриба номувофиқ менамояд.
  • Санҷиши деградатсияи дарозмуддати фотокимиёвӣ ё электрохимиявӣ вуҷуд надорад.
  • Таҳқиқот бо тартиби лаборатории сеэлектродӣ маҳдуд аст; самаранокии пурраи дастгоҳи PEC пешниҳод намешавад.

Ёддошт оид ба Манбаъ ва Усул

Номи пурраи аслии таҳқиқот: Molecular Copper(II) phthalocyanine-tetrasulfonic acid tetrasodium salt Photo-Electrocatalysts for Efficient Hydrogen Evolution

Муаллифон, бо тартиби манбаъ: Wadiae EL BAHRAMI; Hassan MABRAK; Zahra EL MAHFOUDI; Imane BOUMANCHAR; Youssef NAIMI.

Саҳми баробар/муаллифи якуми баробар: Дар манбаъ изҳороти саҳми баробар вуҷуд надорад.

Муаллифи масъул: Wadiae EL BAHRAMI — wadiaeelbahrami@gmail.com

Муассисаҳо: Information Processing Laboratory (IPL), Faculty of Sciences of Ben M'Sick, Hassan II University of Casablanca, Morocco; Laboratory of Physical Chemistry of Applied Materials (LCPMA), Faculty of Sciences of Ben M'Sick, Hassan II University of Casablanca, Morocco.

Навъи манбаъ: Препринти таҳқиқоти таҷрибавии фотоэлектрохимия.

Вазъи рецензия: Ин таҳқиқот препринтест, ки аз баҳодиҳии рецензентон нагузаштааст; натиҷаҳои он бояд бо дарназардошти ҳамин марҳилаи нашр арзёбӣ шаванд.

Платформа: SSRN.

SSRN Abstract ID: 6933534.

DOI: 10.2139/ssrn.6933534

Пайванди расмӣ: https://ssrn.com/abstract=6933534

Соли нашр: 2026.

Версияи маҷаллаи рецензияшуда: Дар санҷиши библиографӣ барои ҳамин унвон версияи алоҳида ва тасдиқшудаи маҷаллаи рецензияшуда ёфт нашуд.

Литсензия: Дар препринти боршуда изҳороти литсензияи кушодаи Creative Commons, ки истифодаи дубораи расмҳои аслиро иҷозат диҳад, ошкор нашуд. Аз ин рӯ графикҳо ва схемаҳои аслӣ дар ин ҷо нусхабардорӣ нашудаанд; танҳо мазмуни илмии онҳо шарҳ дода шудааст.

Маблағгузорӣ: Манбаъ изҳороти “This research received no external funding”-ро дар бар мегирад; барои таҳқиқот маблағгузории беруна гузориш нашудааст.

Ихтилофи манфиатҳо: Муаллифон изҳор мекунанд, ки ихтилофи манфиатҳо вуҷуд надорад.

Этика: Гуфта шудааст, ки тасдиқи кумитаи этика ва розигии иштирокчиён татбиқшаванда нест.

Дастрасии додаҳо: Дар версияи боршуда изҳороти алоҳидаи дастрасии додаҳо вуҷуд надорад.

CRediT/саҳмҳои муаллифон: Дар манбаъ изҳороти муфассали саҳмҳои CRediT-и муаллифон дода нашудааст.

Номувофиқатҳои муҳими дохили манбаъ: Миқдори тайёркунии 14 g Na2SO4/100 mL арзиши 0,14 M-и дар манбаъ зикршударо дастгирӣ намекунад. Ҳарчанд CuPcTs ба маҳлул илова мешавад ва электроди физикии корӣ ҳамчун диски Pt нишон дода шудааст, матн дар ҷойҳои гуногун ибораҳои фотокатод/қабати CuPcTs-ро истифода мебарад; тартиби пӯшиш тавсиф нашудааст. Манбаъ барои 0,55 mA·cm−2 12 µmol·h−1 H2 гузориш мекунад; бо истифодаи муодилаи Faraday-и худи он тақрибан 10,26 µmol·h−1 ба даст меояд. Меҳвари вақти Расми 4 ҳамчун “Time (S)” тамғагузорӣ шудааст, дар ҳоле ки таҷрибаи марбут 60 дақиқа тавсиф шудааст.

Ҳадди мазмуни илмӣ: Ин матни Verianla дар асоси тартиби таҷрибавӣ, ҷадвалҳо, муодилаҳо, расмҳо ва тафсирҳои муаллифони таҳқиқоти боршуда омода шудааст. Таҳқиқоти беруна танҳо барои тасдиқи ҳувияти библиографӣ ва вазъи нашр истифода шудааст; ба мақола аз таҳқиқоти дигар натиҷаи нави илмӣ илова нашудааст.


Мубодила:

Шарҳҳо пас аз баррасӣ нашр мешаванд.Шарҳи шумо ба раванди тасдиқ фиристода шуда, пас аз пазируфта шудан намоён мегардад.

Шарҳ гузоред

Нишонии почтаи электронии шумо нашр намешавад. Майдонҳои ҳатмӣ бо * нишон дода шудаанд

Иҷозат додан ба кукиҳо таҷрибаи шуморо дар ин сомона беҳтар мекунад. Сиёсати кукиҳо