Platin içermeyen ikili geçiş metallerinin doğrudan etanol yakıt hücresinde uygulanma potansiyellerinin incelenmesi
Investigating of direct ethanol fuel cell usage potentials of (non Pt based) binary transition metals
- Tez No: 234035
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. NİYAZİ ALPER TAPAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2009
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Günümüzde dünyanın enerji ihtiyacı her geçen gün artmaktadır ve genellikle fosil yakıtlar bu ihtiyacı karşılamaktadır. Fakat fosil yakıtların çevreye olan olumsuz etkilerinden dolayı, yenilenebilir ve daha verimli enerji kaynakları araştırılmaktadır. Bu bağlamda, yakıt hücrelerinden enerji üretimi büyük önem taşımaktadır. Diğer taraftan, elektro katalizör hazırlanırken yüksek maliyetli d-blok geçiş metallerinin (platin gibi) kullanılmasından dolayı yakıt hücrelerin ticarileşmesi hala bir sorundur. Bu çalışmada amacımız, ucuz ikili geçiş metallerinden oluşan elektro katalizörler geliştirmek ve doğrudan etanol yakıt hücresi performanslarını tespit etmektir.Çalışmanın ilk aşamasında, destek maddeleri hazırlanmış ve ucuz geçiş metalleri seçilmiştir. Bu metaller iyon değiştirme ve ıslak emdirme metotları kullanılarak destek madde yüzeyine yüklenmiştir. Metallerin kimyasal yapısını anlamak amacı ile spektroskopik analizler yapılmıştır.Çalışmanın ikinci aşamasında, anot elektrot maddeleri hazırlandıktan sonra farklı elektrolit ortamında elektrokimyasal aktiviteyi incelemek amacı ile voltametrik çalışmalar yapılmıştır.Çalışmanın son aşamasında, anot elektrotların doğrudan etanol yakıt hücresindeki performanslarını tespit etmek amacı ile anodik polarizasyon deneyleri yapılmıştır. Hazırlanan anot elektrotlar Pt/C ve Pt/Ru-C içeren ticari elektro katalizörler ile karşılaştırılmıştır.Anodik polarizasyon çalışmaları göstermektedir ki; FeNiPt/C (450oC ve 540oC'de H2 ile indirgenen ve molce % 1 Pt/C içeren) ve AgCuCeO2+Pt/C (400oC'de H2 ile indirgenen ve kütlece %50 Pt/C içeren) katalizörlerinden elde edilen akım yoğunlukları, ticari katalizör olan Pt/C katalizöründen elde edilen akım yoğunluğundan (E= 0,9 V vs. RHE I=0,0012 A/mg) daha fazladır. Bu sonuçlar göstermektedir ki, bu katalizörler doğrudan etanol yakıt hücresi anot elektrotu olarak kullanılma potansiyeline sahiptirler.
Özet (Çeviri)
Nowadays, world energy demand is increasing day by day and usually fossil fuels are used to meet this demand. Since fossil fuels have negative effects to the environment, renewable and more efficient energy sources are being investigated. In this respect, energy production from fuel cells has great importance. On the other hand, commercialization of fuel cells is still an issue because of high cost of d-block transition metals (like platinum) used for electro-catalyst preparation.In this study our purpose is to develop electro-catalysts which consist of cheap binary transition metals and determine their direct ethanol fuel cell performances.In the first part of this study, support materials were prepared and cheap transition metals were selected. These metals were loaded on to the support material by using ion exchange and wet impregnation methods. To understand chemical structure of metals, spectroscopic analyzes were performed.In the second part of the study, after the preparation of anode electrode materials, voltametric studies were conducted to investigate the electrochemical activity in different electrolyte environments.In the last part of the study, anodic polarization experiments were conducted to determine the performance of anode electrodes for direct ethanol fuel cells. Home made anode electrodes were compared with electrodes containing commercial Pt/C and Pt/Ru-C electro-catalysts.Anodic polarization studies indicate that current densities which were achieved by FeNiPt/C (consist of %1 mole percent Pt/C and 450 oC, 540 oC H2 reduction) and AgCuCeO2+Pt/C (consist of %50 mass percent Pt/C and 400 oC H2 reduction) catalysts are higher than the current densities achieved by commercial Pt/C catalyst (E= 0,9 V vs. RHE I=0,0012 A/mg). These results show that, these catalysts have potential as an anode electrode in direct ethanol fuel cells.
Benzer Tezler
- Graphene based materials obtained from graphite and polyacrylonitrile based carbon fiber for energy storage and conversion systems
Enerji depolama ve dönüşüm sistemleri için grafit ve poliakrilonitril esaslı karbon fiberden grafen tabanlı malzemelerin üretilmesi
MEHMET GİRAY ERSÖZOĞLU
Doktora
İngilizce
2022
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ABDÜLKADİR SEZAİ SARAÇ
PROF. DR. YÜCEL ŞAHİN
- SHS yöntemi ile tufal kullanılarak AlFe2B2 intermetalik bileşiğinin üretimi
Production of AlFe2B2 intermetallic compound by using mill scale with SHS method
ECEM TURHAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. CEVAT BORA DERİN
- Leıbnız prop ıs a crossed presımplıcıal algebra
Leıbnız propu bir çaprazlanmış yarı-simpleksel cebirdir
MURAT CAN AŞKAROĞULLARI
Doktora
İngilizce
2025
Matematikİstanbul Teknik ÜniversitesiMatematik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ATABEY KAYGUN
- Music as refuge from reality: Schopenhauerian aesthetics within the framework of philosophical pessimism
Gerçeklikten sığınak olarak müzik: Felsefî pesimizm perspektifinden Schopenhaueryen estetik
SELİM GÜRE
Yüksek Lisans
İngilizce
2026
Felsefeİstanbul Teknik ÜniversitesiMüzikoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OZAN BAYSAL
- Mimarlık mesleği ve İstanbul Teknik Üniversitesi Mimarlık Fakültesi mezunlarının mesleki kariyeri: Bir alan çalışması
Career in architecture and professional career of the graduates of Architectural Faculty of İstanbul Technical University: A field study
EBRU ERGÖZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2002
Mimarlıkİstanbul Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞULE ÖZÜEKREN