Akademik Veri Yönetim Sistemi
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2024
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: Abdurrahim Sertan ÇAYCI
Danışman: Fatma Çiğdem Güldür
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:
Yakıt hücreleri, sürdürülebilir enerji üretimi için potansiyel bir alternatif olarak öne çıkmaktadır. Yakıt hücrelerinin kullanımının yaygınlaşamamasının ana sebeplerinden biri fiyat olarak yüksek platin bazlı katalizör kullanımıdır. Bu bağlamda, aktif karbonlar ve metal katkılı aktif karbonlar önemli rol oynamaktadır. Bu tez, kobalt katkılı aktif karbonların yakıt hücrelerindeki potansiyel uygulamalarını değerlendirmek ve bu materyallerin hazırlık sürecini, karakterizasyonunu ve elektrokimyasal özelliklerini incelemek amacıyla yapılmıştır. Tez kapsamında, kobalt klorür hekzahidratın aktif karbon üzerinde indirgenmesini içeren sentez çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Ardından, manyetik özellikler kazandırmak amacıyla azot atmosferi kullanılmış ve daha sonra farklı sıcaklıklarda (400 600-800°C) gerçekleşen karbonizasyon-aktivasyon süreci gerçekleştirilmiştir. Brunauer Emmett-Teller (BET) ve Nonlocal density functional theory (NLDFT) yöntemleri kullanılarak yüzey alanı ve gözenek boyutu dağılımı analizleri yapılmıştır. Fourier dönüşümlü kızılötesi spektroskopisi (FTIR), kobalt bağlantılarını tanımlarken, X-ışını kırınımı (XRD) kobalt oksit nanoparçacıklarının varlığını doğrulamıştır. Oksijen indirgeme tepkimesi (ORR) için döngülü voltametri (CV) ile elektrokimyasal performans değerlendirilmiştir. Yüzey alanına bakıldığında en yüksek değer 591.462 m2/g ile 800 °C örneğinde gözlemlenmiştir. Oksijen indirgenme tepkimesi sonuçları yükselen sıcaklık ile birlikte değişen ORR aktivitesinin artırışını göstermektedir. Genel bulgular, sentezlenen kobalt katkılı aktif karbonların mikrobiyal yakıt hücrelerinde potansiyel uygulamalara yönelik olduğunu ve sıcaklık değişimi ile geliştirilmiş özelliklere sahip olduklarını göstermektedir.
Anahtar Kelimeler : Yakıt Hücresi, Aktif Karbon, Karbon Katalizör, Yakıt Hücresi Katalizör