Metanolle çalışan yakıt pilleri için metanolle reaksiyon vermeyen oksijen reduksiyon katalizörünün geliştirilmesi
Development of methanol tolerant oxygen reduction catalysts for direct methanol fuel cells
- Tez No: 151392
- Danışmanlar: PROF.DR. FİGEN KADIRGAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2004
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 70
Özet
METANOLLE ÇALIŞAN YAKIT PİLLERİ İÇİN METANOLLE REAKSİYON VERMEYEN OKSİJEN REDUKSİYON KATALİZÖRÜNÜN GELİŞTİRİLMESİ ÖZET Metanolle çalışan yakıt pilleri kimyasal enerjinin elektrik enerjisine çevrilerek sabit ve mobil uygulamalarda bir alternatif teşkil etmektedirler. Metanolle çalışan yakıt pillerinin performansı birkaç temel problem nedeniyle limitlenmektedir. Bu problemlerden biri de metanolun genelde kullanılan nation tipi polimer elektrolit membrandan geçişidir. Bu da katot performansında kayıplara neden olmaktadır. Katottaki platin içeren elektrokatalizör metanolle de reaksiyon vererek bir karışım potansiyeli oluşturmaktadır. Bu problemin çözümü için yapılacak yaklaşımlardan biri metanolun membrandan geçişine izin vermek, fakat oksijenin indirgenmesi reaksiyonuna seçimli bir katalizör kullanmaktır. Son yıllarda bazı geçiş metallerinin bileşikleri oksijen reduksiyonu reaksiyonu için seçimli katalizörler olarak önerilmişlerdir. Bunlar metal içeren porfirin sistemleri, şevrel faz tipi bileşikler, geçiş metali sülfürleri ve geçiş metali kalkoj enleridirler. Metanolun varlığında oksijenin indirgenme reaksiyonuna seçimli olmayan platin katot katalizörünün tersine yukarıda belirtilmiş olan sistemlerin hepsi oksijenin indirgenmesi reaksiyonuna karşı neredeyse %100'lük bir seçicilik gösterirler. Bu çalışmada ana başlangıç maddesi olarak rutenyum kullanılarak çeşitli katalizörler sentezlenecektir. Bu katalizörler karbon tozu ve polianilin üzerine dağıtılarak çeşitli destek malzemeleri üzerine uygulanarak oksijenin indirgenmesi reaksiyonu için incelenmişlerdir. Oksijenin indirgenmesindeki katalitik özellikleri döngülü voltammetri ile ölçülerek, metanolun varlığında oksijenin indirgenmesi için seçicilikleri tartışılmıştır. Yapılan çalışmada katalizör sistemlerinin oksijenin indirgenmesinde sıcaklığın, tarama hızının ve metanolun etkisi belirtilmiştir. Sentezlenerek hazırlanan katalizör sistemlerinin SEM, XRD ve EDAX analizleri de yapılmıştır. XII
Özet (Çeviri)
DEVELOPMENT OF METHANOL TOLERANT OXYGEN REDUCTION CATALYSTS FOR DIRECT METHANOL FUEL CELLS SUMMARY Direct methanol fuel cells (DMFCs) offer an attractive way for conversion of chemical energy into electrical energy for various stationary and mobile applications. The DMFC performance is, however limited by a number of basic problems. One of them is the methanol permeation (crossover) from the anode to the cathode side through the commenly used Nafion-type polymer electrolyte membranes. The latter is concomitant with cathode performance losses due to the formation of 'mixed potentials' on the Pt-containing electrocatalysts. One approach to solve this problem is to allow methanol crossover but to use an oxygen reduction selective cathode catalyst, i.e., to supress methanol oxidation on the fuel cell cathode. In the last years, several transition metal compounds have been proposed as oxygen reduction reaction (ORR) selective catalysts: metal-containing porphyrin systems, chevrel phase-type compounds, transition metal sulfides or oher transition metal chalcogenides. In contrast to Pt cathode catalysts, which are unselective for the ORR in the presence of methanol, all the aforementioned systems are characterized by their nearly 100 % selectivity toward oxygen reduction In this work, some electrocatalysts based on ruthenium will synthesed and they will dispersed on carbon and polyanilin. Then their electrochemical activity and selectivity for the ORR in the presence of methanol and their performance have been measured by cyclic voltammetry. The activity of catalysts towards oxygen reduction is investigated by temperature and scan rate effect also. The synthesised catalysts were characterised with SEM, XRD and ED AX. xm
Benzer Tezler
- Metanolle çalışan yakıt pilleri için nano boyutta anot katalizörlerinin geliştirilmesi
Development of nano sized anode catalysts for direct methanol fuel cell
TUĞBA ATILAN ARIKAN
- Polimer elektrolit membranlı yakıt pili uygulamaları için poli(arilen eter) esaslı membranların hazırlanması
Preparation of poly(arylene ether) based polymer electrolyte membranes for fuel cell applications
MERVE GÜRTEKİN SEDEN
Doktora
Türkçe
2013
KimyaMarmara ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NİLHAN KAYAMAN APOHAN
DOÇ. DR. TÜLAY İNAN
- Mathematical modeling of a flowing electrolyte direct methanol fuel cell based on different flow field types
Farklı akış kanalına dayalı akan eletrolitli doğrudan metanol yakıt pilinin matematiksel modellenmesi
UĞUR GENÇALP
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Makine MühendisliğiDokuz Eylül ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. CAN ÖZGÜR ÇOLPAN
- Doğrudan metanol yakıt pilleri için elektrokimyasal metanol sensörü geliştirilmesi
Development of electrochemical methanol sensor for direct methanol fuel cells
NURULLAH ÇUHADAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
EnerjiNiğde Ömer Halisdemir ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SELAHATTİN ÇELİK
- Hydrogen production from formaldehyde
Formaldehıtten hidrojen üretimi
CAN AĞCA
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
EnerjiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NAİME ASLI SEZGİ
PROF. DR. TİMUR DOĞU