Etude des propriétés de nanostructures d'oxyde de zinc et leur activité catalytique pour l'oxydation de l'éthanol

Abstract

L’électro-oxydation de l’éthanol a été effectuée sur une électrode électro-catalytique de nanofils ZnO/ITO. Les nanostructures de ZnO ont été réparées sur un substrat de ITO à partir d’une solution contenant 0.1 M NaNO3 et différentes concentrations de ZnCl2. La température, le potentiel et le temps de déposition sont fixés respectivement à 70 °C,-1 V et 15 min. Les spectres de DRX montrent que les échantillons obtenus à différentes concentration de ZnCl2 ont une structure hexagonale de type Wurtzite et présentent une orientation préférentielle selon l’axe c. L’analyse par MEB montre une distribution totale de ZnO sur la surface de FTO avec un changement de la forme de nanostructures de ZnO avec l’augmentation de la concentration de Zn2+. L’électrode préparée à base de nanofils de ZnO/ITO a un effet électro-catalytique efficace sur l'oxydation de l'éthanol dans un milieu alcalin avec une grande stabilité. Dans l'ensemble, ces résultats suggèrent que cette électrode pourrait être un bon candidat pour l'oxydation de l'éthanol.

تم إجراء الأكسدة الكهربائية للإيثانول على محفز كهربائي مصنوع من اكسيد الزنك فوق صفيحة من اكسيد القصدير المطعم بالانديو ZnO/ ITO . تم تحضير الهياكل النانوية ZnO على ركيزة ITO من خلال محلول يحتوي على 1,0 مول\ل من نترات الصوديو وتراكيزات مختلفة من كلور الزنك . درجة الحرارة والجهد ووقت الترسيب حددت عند 70 درجة مئوية ، - 0 فولت و 01 دقيقة على التوالي. تظهر أطياف DRX أن العينات التي تم الحصول عليها بتركيزات مختلفة من كلور الزنك لها بنية سداسية من نوع Wurtzite ولها اتجاه تفضيلي على طول محور c . يظهر التحليل ب SEM توزيعًا إجماليًا ل ZnO على سطح ITO مع تغيير ملحوظ في شكل التضاريس مع زيادة تركيز الزنك . يُظهر القطب الكهربائي ZnO nanowires / ITO تأثيرًا تحفيزيًا كهربائيًا فعالًا على أكسدة الإيثانول في وسط قلوي مع ثبات عالٍ. بشكل عا ، تشير هذه النتائج إلى أن قطب البنيات النانوية لاكسيد الزنك قد يكون مرشحًا جيدًا لأكسدة الإيثانول.

Electro-oxidation of ethanol was performed on an electro-catalytic electrode of ZnO nanrods /ITO. Nanostructures of ZnO were prepared on an ITO glass substrate from a solution containing 0.1 M NaNO3 and various concentrations of ZnCl2. Temperature, potential and deposition time are set at 70°C, -1 V and 15 min, respectively. The DRX spectra show that samples obtained at different ZnCl2 concentrations have a Wurtzite hexagonal structure and have a preferential orientation along the c axis. SEM analysis show a total distribution of ZnO on ITO surface with a change in the shape of nanostructures with increased Zn2+ concentration. ZnO nanowires/ITO electrode exhibits an effective electro-catalytic effect on the oxidation of ethanol in an alkaline medium with high stability. Overall, these results suggest that this electrode may be a good candidate for ethanol oxidation