Metanol oksidasyon performansının arttırılması için iletken polimer destekli elektrot modifikasyonu
Conductive polymer supported electrode modification to improve methanol oxidation performance
- Tez No: 773625
- Danışmanlar: PROF. DR. EVRİM HÜR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Enerji, Energy
- Anahtar Kelimeler: Elektrokimyasal oksidasyon, Metanol oksidaz, Politiyofen, Yakıt hücreleri, İletken polimerler, Electrochemical oxidation, Methanol oxidase, Polythiophene, Fuel cells, Conducting polymers
- Yıl: 2022
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Eskişehir Osmangazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Fizikokimya Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez çalışmasında, metanol yakıt hücrelerinde elektrot olarak kullanılmak üzere; kalem ucu grafit elektrot (KUG) yüzeyinde iletken polimer (politiyofen“PTh”, poli(3,4-etilendioksitiyofen)“PEDOT”) destekli bimetalik katalizör (Platin-Rutenyum“Pt-Ru”, Platin Nikel“Pt-Ni”) sistemleri (KUG/Pt-Ru@PTh, KUG/Pt-Ni@PTh ve KUG/Pt-Ru@PEDOT, KUG/Pt-Ni@PEDOT) hazırlanmıştır. Hazırlanan bimetalik elektrot sistemlerinin metanol oksidasyon performanslarını araştırmak için üç farklı yöntem (kronoamperometri (CA), dönüşümlü voltametri (DV) ve elektrokimyasal empedans spektroskopisi (EIS)) kullanılmıştır. Ayrıca elde edilen modifiye elektrot sistemlerinin, yapıları ve morfolojilerini aydınlatmak için taramalı elektron mikroskobu (FESEM/EDS) ve X-ışını kırınımı (XRD) kullanılmıştır. Hazırlanan 3 elektrotlu sistemde çalışma elektrodu olarak, KUG elektrot kullanılmıştır. KUG elektrot yüzeyinde tiyofen (Th) ve türevi olan EDOT (3,4-etilendioksitiyofen) elektrokimyasal olarak susuz ortamda DV yöntemi ile polimerleştirilmiştir. En kararlı polimer filmini elde edebilmek için tarama hızı, döngü sayısı, gerilim aralığı, asit derişimi gibi parametrelerin optimizasyon çalışmaları yapılmıştır. Polimer filmlerinin katalizör desteği olarak kullanımlarını araştırmak için bu filmler sulu ortamda Pt-Ni ve Pt-Ru katalizörleri ile DV yöntemi kullanılarak katkılanmışlardır. Katkılanma sonucu elde edilen bimetalik elektrot sistemlerinin metanol oksidasyon performansları farklı elektrokimyasal yöntemlerden elde edilen deneysel sonuçlar ve teorik olarak hesaplanan aktif yüzey alanı (ECSA) ve spesifik kapasitans (Cs) değerleri ile karşılaştırmalar yapılmıştır.
Özet (Çeviri)
In this thesis, to be used as an electrode in methanol fuel cells; Conductive polymer (polythiophene“PTh”, poly(3,4-ethylenedioxythiophene)“PEDOT”) supported bimetallic catalyst (Platinum-Ruthenium“Pt-Ru”, Platin-Nickel“Pt-Ni”) on the pencil tip graphite electrode (KUG) surface systems (KUG/Pt-Ru@PTh, KUG/Pt-Ni@PTh and KUG/Pt Ru@PEDOT, KUG/Pt-Ni@PEDOT) were prepared. Three different methods (chronoamperometry (CA), cyclic voltammetry (DV) and electrochemical impedance spectroscopy (EIS)) were used to investigate the methanol oxidation performance of the prepared bimetallic electrode systems. In addition, scanning electron microscopy (FESEM/EDS) and X-ray diffraction (XRD) were used to elucidate the structures and morphologies of the obtained modified electrode systems. In the prepared 3-electrode system, KUG electrode was used as the working electrode. Thiophene (Th) and its derivative EDOT (3,4-ethylenedioxythiophene) were electrochemically polymerized on the KUG electrode surface by DV method in anhydrous medium. In order to obtain the most stable polymer film, optimization studies of parameters such as scanning speed, number of cycles, voltage range, acid concentration were carried out. In order to investigate the use of polymer films as catalyst support, these films were doped with Pt-Ni and Pt-Ru catalysts in aqueous medium using the DV method. The methanol oxidation performances of the bimetallic electrode systems obtained as a result of doping were compared with the experimental results obtained from different electrochemical methods and the theoretically calculated active surface area (ECSA) and specific capacitance (Cs) values.
Benzer Tezler
- Chemical deintercalation and stability investigation of nanosized C/Li2MnSiO4 cathode material with different electrolytes
C/Li2MnSiO4 katot malzemesinin kimyasal deinterkalasyonu ve farklı elektrolitler ile kararlılığının incelenmesi
EKİN EŞEN
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiNanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FİGEN KADIRGAN
- Metanolle çalışan yakıt pilleri için nano boyutta anot katalizörlerinin geliştirilmesi
Development of nano sized anode catalysts for direct methanol fuel cell
TUĞBA ATILAN ARIKAN
- Yüksek performanslı doğrudan metanol yakıt hücreleri için elektrolit-elektrot bileşenlerinin araştırılması
Investigation of electrolyte-electrode components for high-performance direct methanol fuel cells
GÖKNUR DÖNMEZ
Doktora
Türkçe
2024
Enerjiİstanbul Üniversitesi-CerrahpaşaKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN DELİGÖZ
- Aerobik metan oksidasyonu ile denitrifikasyon performansını etkileyen faktörlerin membran biyofilm reaktörde araştırılması
Investigation the factors affecting the aerobic methane oxidation coupled to denitrification performance in a membrane biofilm reactor
DİLEK AKMAN
Doktora
Türkçe
2016
BiyomühendislikKahramanmaraş Sütçü İmam ÜniversitesiBiyomühendislik ve Bilimleri Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
DOÇ. DR. KEVSER CIRIK
- Sodyum borhidürürün elektrokimyasal oksidasyon ile yakıt pillerinde doğrudan kullanımı
Direct use of sodium borohydride by electrochemical oxidation in fuel cells
AYŞE ELİF SANLI
Doktora
Türkçe
2008
EnerjiGazi ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BEKİR ZÜHTÜ UYSAL