Synthesis and characterization of nanoparticles for ethanol oxidation in direct ethanol fuel cell (DEFC)
Etanol ile çalışan yakıt pilleri için nano boyutta anot katalizörlerinin sentezi ve karakterizasyonu
- Tez No: 293875
- Danışmanlar: PROF. DR. FİGEN KADIRGAN, PROF. DR. JEAN MİCHEL LÉGER
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2010
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 162
Özet
Doğrudan etanol ile çalışan yakıt pillerinde kullanılmak üzere, etanol oksidasyonuna karşı yüksek elektrokimyasal aktiviteye sahip bir anot katalizörü geliştirmek üzere karbon (Vulcan XC72) destekli tek metalli Pt, iki metalli PtM(M=Sn, Ni, Co, Rh, Pd) ve üç metalli PtSnM(M=Ni, Co, Rh, Pd) katalizörler metal kolloidlerin birlikte indirgenmesiyle Bönnemann yöntemine göre sentezlenmiştir. Katalizörlerin yapısı ve aktivitesi arasındaki ilişkiyi çözümlemek için, X-Işını Kırınım (X-ray Diffraction, XRD), Geçirimli Elektron Mikroskop (Transmission Electron Microscopy, TEM), Enerji Dağılım Spektroskopi (Element Energy Dispersive Spectrometer, EDS), X-Işını Fotoelektron Spektroskopi (X-ray Photoelectron Spectroscopy, XPS) ve in-situ Fourier Dönüşümlü Infrared Spektroskopi (Fourier Transform Infrared Spectroscopy, FTIR) gibi çeşitli mikroskopik ve spektroskopik karakterizasyon teknikleri kullanılmıştır. Elektrokimyasal karakterizasyon için lineer taramalı voltametri yöntemi kullanılarak katalizörlerin etanole karşı başlangıç oksidasyon potansiyelleri, aktiviteleri ve akım yoğunlukları gözlenmiştir, ayrıca tek etanol yakıt hücresinde anot performans testleri yapılmıştır. Ni ya da Co metallerinin PtSn katalizörüne ilavesi sonucu, etanole karşı düşük oksidasyon potansiyelinde en iyi katalitik aktivite elde edilmiştir. Spektroskopik karakterizasyon sonuçlarına göre Ni ve Co metalleri katalizör yüzeyinde bulunan Pt'nin d bandındaki enerji düzeyini düşürerek Pt-CO bağının zayıflamasına yol açmaktadır. Diğer taraftan da katalizör yüzeyinde bulunan SnO2, adsorblanmış CO gibi ara ürünleri okside edebilmektedir. Üçlü PtSnNi ve PtSnCo katalizör sisteminde daha az soy metal içermesi maliyeti düşürürken doğrudan etanol ile çalışan yakıt pilindeki anot performans ölçümlerinde de daha yüksek performans elde edilmiştir.
Özet (Çeviri)
Carbon supported (Vulcan XC72) monometallic Pt, bimetallic PtM(M=Sn, Co, Ni, Rh, Pd) and trimetallic PtSnM(M=Ni, Co, Rh, Pd) catalysts were synthesized by Bönnemann?s colloidal precursor coreduction method to develop an anode catalyst with high electrochemical activity in direct ethanol fuel cell applications. In order to evaluate the relationship between the catalyst structure and catalyst activity, various microscopic and spectroscopic characterization techniques were employed such as X-ray Diffraction (XRD), Transmission Electron Microscopy (TEM), Element Energy Dispersive Spectroscopy (EDS), X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS) and in-situ Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR). Electrochemical characterization of the catalysts regarding their onset potentials, activities and current densities towards ethanol oxidation were determined by linear sweep voltammetry. Furthermore, anode performance tests in a single ethanol fuel cell (DEFC) were also employed. The addition of a Ni or Co to PtSn catalyst showed the best catalytic activity for ethanol oxidation with low onset potential. Spectroscopic characterization results revealed that the presence of Ni and Co metals in the bulk composition lead to a lower energy levels of the Pt d states on the catalyst surface and weaken the Pt-CO bond. On the other hand, separate SnO2 phase can oxidize adsorbed CO-like intermediates. PtSnNi and PtSnCo ternary systems with less noble metal in the catalyst showed a higher anode performance in direct ethanol fuel cell operation.
Benzer Tezler
- Synthesis and characterization of some gold-based nano electrocatalysts for use in isomeric alcoholic fuel cells
Başlık çevirisi yok
FARAZ MOHAMMAD VALİPOUR
- Kanser tedavisinde kullanılan paklitaksel'in iCVD Tekniği kullanarak fonksiyonel polimerik nano kaplama ilmodifikasyonu, karakterizasyonu ve MCF-7 hücre hattı üzerine biyolojik aktivitelerinin belirlenmesi
Modification and characterization of paclitaxel used in cancer treatment by functional polymeric nano coating using iCVD Technique and determination of biological activities on MCF-7 cell line
GÖZDE KAYADİBİ KOYGUN
Doktora
Türkçe
2022
BiyomühendislikSelçuk ÜniversitesiNanoteknoloji ve İleri Malzemeler Ana Bilim Dalı
PROF. EMİNE ARSLAN
PROF. DR. MUSTAFA KARAMAN
- Synthesis and characterization of clay-supported nanoparticles of zero-valent iron and its application for the removal of aqueous Co2+ and Cu2+ ions
Kil destekli sıfır değerlikli demir nanotaneciklerinin sentezi, karakterizasyonu ve sudaki Co2+ ve Cu2+ iyonlarının uzaklaştırılması amaçlı uygulamas
ÇAĞRI ÜZÜM
Yüksek Lisans
İngilizce
2007
Kimyaİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüKimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. TALAL SHAHWAN
PROF. DR. AHMET E. EROĞLU
- Molecular characterization of silver-resistant Saccharomyces cerevisiae
Gümüş stresine dirençli Saccharomyces cerevisiae'nin moleküler karakterizasyonu
ERGİ TERZİOĞLU
Doktora
İngilizce
2021
Biyoteknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZEYNEP PETEK ÇAKAR
PROF. DR. CENK SELÇUKİ
- İç ortamdaki inorganik ve organik kirleticilerin yeni teknolojiler ile giderilmesi
Removal of inorganic and organic pollutants in the indoor air by new technologies
BİLGE BETÜL ÖZÇELİK
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MELEK MÜMİNE EROL TAYGUN
