Geri Dön

Polimer elektrotlarda hidrojen çıkışının incelenmesi

Investigation of hydrogen evolution reaction on polymer

  1. Tez No: 317894
  2. Yazar: RUKAN SUNA
  3. Danışmanlar: PROF. DR. FATİH KÖLELİ
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Kimya, Chemistry
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2012
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Mersin Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 141

Özet

Hidrojen oluşumu, sadece hidrojen enerjisi açısından değil, CO2 gibi doymamış bileşiklerin hidrojenasyonunda da oldukça önemli bir tepkimedir. Pt, Pd, Ru gibi elektrokatalizörlerde hidrojen oluşumu çok hızlı gerçekleşmekte, bu da elektrot yüzeyinde adsorplanması gereken türlerin tutunmasını engellemektedir. Bundan dolayı hidrojen oluşumunun yavaş ve kontrollü bir şekilde gerçekleştirildiği elektrot materyalleri üzerinde elektrokimyasal hidrojenasyon önem kazanmakta ve incelenmektedir. Polimer kaplı metal elektrotlarda karbondioksitin, yalın metallere nazaran, daha pozitif potansiyellerde indirgendiği bilinmektedir ve reaksiyonun, adsorbe hidrojen atomu (Had) üzerinden (hidrojenasyon) yürüdüğü düşünülmektedir. Dolayısıyla, hidrojenasyona polimerin nasıl bir katkı sağladığını araştırmak üzere polimer elektrotlarda hidrojen oluşum reaksiyonlarının metal desteği olmaksızın incelenmesi gerekmektedir. Bu bağlamda, hazırlanan bu tez kapsamında CO2'in indirgenmesiyle ilgili literatür incelenmiş, mevcut mekanizmalar tartışılmış ve Pt yüzeyinde sentezlenen polianilin filminin kalınlığını artırmak (polimerleşmeyi hızlandırmak) üzere çözeltiye yapıyı değiştirmediği bilinen parafenilendiamin eklenmiştir. Elde edilen polimer tozu preslenip pelet haline getirilerek, hidrojen oluşum reaksiyonunda metal desteksiz elektrokatalizör olarak kullanılmıştır. Polianilin elektrotlarda hidrojen çıkışı olduğu tespit edilmiştir ve bu önemli bir bulgudur. Değişik poröziteye sahip elektrot malzemesi elde etmek ve bunlar üzerinde de hidrojen çıkışını incelemek üzere polimer tozu içerisine değişik konsantrasyonlarda NaCl eklenmiş, preslemeden sonra tuz yıkanarak çıkartılmış ve geriye kalan poröz yapı hidrojen çıkışı açısından incelenmiştir. Hazırlanan değişik porözitedeki polimer elektrotların asidik ortamda dönüşümlü voltamogramları, polarizasyon eğrileri ve impedans spektroskopik ölçümleri alınarak hidrojen oluşum reaksiyonları incelenmiştir. Elde edilen verilerden yola çıkarak metal desteksiz elektrotlarda hidrojen oluşumunun yavaş ve kontrollü bir şekilde gerçekleştiği görülmüştür. Ulaşılan bu sonuçla CO2'in, polianilin kaplı Pt elektrotlardaki indirgenme mekanizmasının anlaşılmasına katkı sağlanmıştır.

Özet (Çeviri)

Hydrogen evolution is not only important because of the worthy of hydrogen energy, it is also important for hydrogenation of unsaturated compounds such as CO2. On the electrocatalysts such as Pt, Pd, Ru, hydrogen evolution occurs too fastly to impedes the adsorption of the species on the surface. Therefore, it is important that new materials which evolve hydrogen slowly and controlled, are needed to investigated. Reduction of CO2 occurs more positive potentials on polymer coated metal electrodes than metallic electrodes and it is suggested that the reaction occurs via adsorbed hydrogen (Had). Therefore, it is necessary to investigate how the polymer contributes hydrogen evolution reaction on polymer electrodes without metallic support. In this context, literature data for reduction of CO2 and existing mechanisms was examined and paraphenylendiamine was used to increase the thickness of polyaniline film formed on the surface of Pt. The obtained polymer powder was pressed to build a pellet and used as electrocatalyst without metallic support for hydrogen evolution reaction. Hydrogen evolution was determined on polyaniline electrodes and it is a significant result. NaCl at various concentrations was added into polymer powder in order to obtain various porosity electrodes. After the pressing, salt was removed by washing and the porous electrode was investigated for hydrogen evolution reaction. Prepared various porosity electrodes was examined in acidic media for hydrogen evolution reaction using cylic voltammetry, polarization curves and electrochemical impedance spectroscopy. It was observed that hydrogen evolution reaction occurs slowly and controlled on polymer electrodes without metallic support. With this result, it is contributed for understanding the reaction mechanism of CO2 reduction on polyaniline coated Pt electrodes.

Benzer Tezler

  1. Electrochemically modified carbon fibers as an active mass additive in enhanced flooded lead acid battery

    Elektrokimyasal olarak modifiye edilmiş karbon fiberlerin güçlendirilmiş sulu kurşun asit akülerde aktif malzeme katkısı olarak kullanılması

    ALPER TURHAN

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2020

    Mühendislik Bilimleriİzmir Katip Çelebi Üniversitesi

    Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ AHMET AYKAÇ

    DOÇ. DR. MUSTAFA EROL

  2. Poly(vinylidene fluoride) based graft copolymer

    Poliviniliden florür temelli aşı kopolimeri

    AHMET YASİR DEMİR

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2015

    Kimyaİstanbul Teknik Üniversitesi

    Polimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. METİN HAYRİ ACAR

  3. PEM tipi yakıt hücrelerinde kullanılan iletken membran polimer-inorganik nanokompozit yapıların mekanik ve iletim özelliklerine etkisi

    The effect of conductive polymer-inorganic nanocomposite membrane structures on mechanical and conductivity properties used in PEM type fuel cells

    MERT AKEL

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    EnerjiGebze Teknik Üniversitesi

    Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ALİ MURAT SOYDAN

  4. Yakıt hücresinde hidrojen tüketiminin zamana bağlı değişiminin incelenmesi

    Investigation of timely change of hydrogen consumption in fuel cell

    YUNUS ZENGİN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    EnerjiBatman Üniversitesi

    Otomotiv Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ ADEM YILMAZ

  5. Environmentally friendly components for energy storage devices

    Enerji depolama cihazlarında çevre dostu bileşenlerin kullanımı

    ELENA STOJANOVSKA

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2019

    Bilim ve Teknolojiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Polimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ALİ KILIÇ