Azot Katkılı Karbon Yapılarının PEM Yakıt Pili Katalizör Destek Malzemesi olarak Sentezi ve Karakterizasyonu
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Atatürk Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Kimya Mühendisliği Anabilim Dalı, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2019
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: Merve Hurşit
Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): Ayşe BAYRAKÇEKEN YURTCAN
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Yakıt pili, uygun bir yakıt ve oksitleyicinin elektrokimyasal reaksiyonu ile yakıtın kimyasal enerjisini elektrik enerjisine dönüştüren bir sistemdir. Proton değişim membranlı (PEM) yakıt pili, tasarım ve işletim bakımından oldukça kullanışlı bir yakıt pilidir. Diğer yakıt pillerine göre daha fazla güç yoğunluğu, düşük hacim ve düşük ağırlığa sahiptir. Fakat uzun süreli çalışma sonrasında dayanıklılığın azalması ve katalizör olarak kullanılan Pt'nin yüksek maliyeti PEM yakıt pillerinin ticarileşememesinin önünde engel oluşturmaktadır. Bu çalışmada PEM yakıt pili katalizörleri için karbon destek malzemesi olarak azot katkılı karbon yapıları sentezlenmiştir. Bu yapılar Karbon siyahı (Vulcan XC72) üzerine azot kaynağı olarak pirol eklenmesi ile farklı C/N oranları ve farklı piroliz sıcaklıkları için elde edilmiştir. Azot katkılı karbon desteklerinin üzerine mikrodalga ısıtma yöntemi ile Pt nanoparçacıkları yüklenmiştir. Sonuçlara göre C/N 1:1 ve 700⁰C piroliz sıcaklığında sentezlenen yapı en yüksek BET yüzey alanına sahiptir. Elementel analize göre C/N 1:2 600⁰C 'de sentezlenen yapı en yüksek azot miktarına sahiptir ve sıcaklık arttıkça azot miktarının azaldığı gözlenmiştir. XPS analizine göre sentezlenen yapılarda en çok Piridinik-N azot türünün varlığı bulunmuştur. Sıcaklık arttıkça Piridinik-N miktarının azaldığı gözlenmiştir. Elde edilen katalizörlerin fizikokimyasal karakterizasyonları yapılarak azot katkılamanın yapılardaki özellikler üzerine etkilerinin ortaya konması hedeflenmiştir.