Thesis (Ph.D)-Cairo University, 2025.

Bibliography: pages 118-127.

Ethanol, an essential fuel, has received a lot of interest in energy storage and conversion technologies. Fuel cells are an emerging, clean, and resilient alternative to fossil fuels. The direct ethanol fuel cell (DEFCs) is an excellent choice for light-duty automobiles and portable gadgets. Note that highly efficient catalysts are still required to drive ethanol oxidation, and Ni-based catalysts have garnered a lot of interest due to their ease of active site formation using electrochemical-chemical oxidation mechanisms. Considering the significant advances made recently, herein, we fabricated the recent advances of Ni-based catalysts based onto supported graphite (T) for ethanol oxidation in the alkaline medium were NiCuO and NiCo2O4 binary electrodes using simple coprecipitation technique. The fundamentals of ethanol oxidation in alkaline media were initially discussed, followed by catalyst design principles such as synergistic impact, electronic effect, defect construction, and doping effect. The concerns and challenges associated with the manufacture, performance evaluation, and application of Ni-based catalysts were also addressed. Our research focuses on the development of binary nickel catalysts and their effects on the ethanol oxidation process. We hope that the summary of this thesis will be useful in designing nickel-based catalysts and understanding the catalytic mechanism of nickel-based materials in alcohol fuel electrochemical processes.

لقد حظي الإيثانول باهتمام كبير في تقنيات تخزين الطاقة وتحويلها. وتعتبر خلايا الوقود الكحولية المباشرة بديلاً ناشئًا ونظيفًا ومرنًا للوقود الأحفوري. وتعتبر خلية وقود الإيثانول المباشرة خيارًا ممتازًا للسيارات الخفيفة والأجهزة المحمولة. وقد لوحظ أن خلية وقود الإيثانول تحتاج إلي محفزات عالية الكفاءة لدفع أكسدة الإيثانول، وقد اكتسبت المحفزات القائمة على النيكل الكثير من الاهتمام بسبب سهولة تكوين المراكز النشطة علي سطح العامل الحفاز باستخدام آليات الأكسدة الكهروكيميائية الكيميائية. ونظرًا للتقدم الكبير الذي تم إحرازه مؤخرًا، فقد قمنا هنا بتصنيع التطورات الأخيرة في المحفزات القائمة على النيكل تم ترسيبها على نوع من الكربون يدعي بالجرافيت لأكسدة الإيثانول في الوسط القاعدي وهي أقطاب ثنائية من أكاسيد النيكل مطعمة بالنحاس والكوبلت باستخدام تقنية الترسيب المشترك البسيطة. تمت مناقشة أساسيات أكسدة الإيثانول في الوسائط القلوية في البداية، ثم يتبعها بعد ذلك مبادئ تصميم المحفز مثل التأثير التآزري والتأثير الإلكتروني وبناء العيوب وتأثير المنشطات. كما تم تناول التحديات المرتبطة بتصنيع وتقييم أداء وتطبيق المحفزات القائمة على النيكل. ترتكز الرسالة على تطوير محفزات النيكل الثنائية وتأثيراتها على عملية أكسدة الإيثانول ونأمل أن يكون ملخص هذه الأطروحة مفيدًا في تصميم المحفزات القائمة على النيكل وفهم الآلية التحفيزية للمواد القائمة على النيكل في العمليات الكهروكيميائية للوقود الكحولي.

Issues also as CD.

Text in English and abstract in Arabic & English.