PEM yakıt hücrelerinde kullanılmak üzere pes blend membran üretimi ve karakterizasyonu


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2022

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: AYLİN ERİŞ DALĞIÇ

Danışman: İrfan Ar

Özet:

Fosil yakıtların tükenmekte olması ve çevre ve insan sağlığına verdiği zararlar nedeniyle bu yakıtlara alternatif enerji kaynağı arayışları büyük bir önem kazanmıştır. Yakıtlarda bulunması gereken özellikler açısından yapılan incelemeler hidrojenin en umut vaat eden alternatif olduğunu göstermiştir. Tüm dünyada hidrojen ekonomisine geçiş için yapılan çalışmalar hız kazanmış ve günümüzde elektrikle çalışan tüm cihazların yakıt pili ile çalışan modelleri geliştirilmiş ve hidrojenle çalışan yakıt pilli araçlar artık trafikte gözlenmeye başlamıştır. Yakıt pillerinin hayatın her alanında kullanılmaya başladığı görülmektedir. Günlük hayatın içinde yer alan bu teknolojiye sahip olunması enerji açısından dışa bağımlılığın azaltılmasında da önemli rol oynamaktadır. Bu bilgiler ışığında yapılan çalışmanın amacı proton değişim membran yakıt pillerinde kullanılmak üzere yüksek proton iletkenliğine, kimyasal ve mekanik kararlılığa sahip, ekonomik, çevre dostu ve ticari nafyon membranına alternatif bir membran üretilmesi ve üretilen membranın özelliklerinin belirlenmesidir. Bu çalışmada membran matrisini polieter sülfon (PES) ve polivinil alkol (PVA) polimer karışımı oluşturmaktadır. Çok sayıda membran uygulamalarında mekanik özellikleri ve termal kararlılığı ile dikkat çekmesi sebebi ile PES ve kolay modifiye olma, iyi film oluşturma gibi özelliklerinden dolayı PVA polimerleri seçilmiştir. Proton iletkenliğini artırmak amacıyla PES polimerine membran sentezinden önce sülfonasyon işlemi uygulanmıştır. Daha sonra membranın mekanik dayanıklılığını ve iyonik iletkenliğini artırmak amacıyla bir katkı maddesi membran karışımına eklenmiştir. Hazırlanan karışımlara sentez yöntemi olarak döküm yöntemi uygulanmıştır. Alınan sonuçlara göre üretilen membranlardaki su tutma kapasitesi, şişme özelliği, iyon değişim kapasitesi gibi önemli özellikler belirlenmiştir.