Akademik Veri Yönetim Sistemi
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2020
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: ARDA ZARRABI
Danışman: NİYAZİ ALPER TAPAN
Özet:PEM elektrolizörlerinde hidrojen oluşum reaksiyonu (HOR), hidrokarbonlardan bağımsız enerji üretiminde oldukça önemli olan bir elektrokimyasal tepkimedir. Ancak hidrojen oluşum reaksiyonu için kullanılan platin gibi pahalı soy metaller PEM elektrolizörlerin maliyetini yükseltmektedir. Bunun yanısıra PEM elektrolizörlerde kullanılan elektro-katalizörlerin asidik ortamdaki kararlılığı da önemli bir noktadır. Dolayısıyla bu çalışmada PEM elektrolizörlerde hem Pt oranını düşürebilmek hem de asidik ortamda kararlılığı korumak için alternatif olarak kompozit elektro-katalizörlerin geliştirilmesi düşünülmüştür. Bu bağlamda, düşük Pt yüklemeli ve yüksek Fe ve Ni içerikli seryum kompozit.destekli elektro-katalizörler (Pt/FexCeyOz, Pt/NixCeyOz) emdirme-hidrotermal tekniği ile sentezlenerek farklı indirgenme sıcaklıklarında (400 oC, 600 oC ve 800 oC) ısıl işlemden geçirilmiştir. Elde edilen elektro-katalizörlerin.HOR aktiviteleri, kararlılıkları döngülü voltametri (DV), kronoamperometri (KA) ve elektrokimyasal empedans spektroskopisi (EES) yöntemleri ile analiz edilip kıyaslanmıştır. Döngülü voltametri çalışmalarında.400 oC’de indirgenmiş katalizörler 600 oC ve 800 oC’deki katalizörlere göre daha yüksek elektrokimyasal aktivite sergilemişlerdir. Elektrokimyasal analizler sonunda hidrojen gaz çıkışı açısından en yüksek aktivite ve en düşük faradaik direnç 400 oC’de indirgenmiş Pt/FexCeyOz ile elde edilmiştir. Yapılan elektrokimyasal analizlere genel olarak bakıldığında indirgenme sıcaklığı ve pH düştüğünde yük aktarım direncinin azaldığı gözlenmiş olup indirgenme sıcaklığının yük aktarım direnci üzerinde daha baskın etkisi görülmektedir. Aynı zamanda yapılan fiziksel ve kimyasal analizler sonucunda.FexCeyOz destek yapı üzerinde daha yüksek elektrokimyasal aktivite görülmesinin sebebi, NixCeyOz’ye göre.daha yüksek seryum içeriği ve daha düşük oksijen içeriğine sahip.olmasına ve farklı yüzey morfolojisine bağlanabilir