Polimer elektrotlarda hidrojen çıkışının incelenmesi
Investigation of hydrogen evolution reaction on polymer
- Tez No: 317894
- Danışmanlar: PROF. DR. FATİH KÖLELİ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2012
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Mersin Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- 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
- 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
2020
Mühendislik Bilimleriİzmir Katip Çelebi ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ AHMET AYKAÇ
DOÇ. DR. MUSTAFA EROL
- Poly(vinylidene fluoride) based graft copolymer
Poliviniliden florür temelli aşı kopolimeri
AHMET YASİR DEMİR
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. METİN HAYRİ ACAR
- 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
2019
EnerjiGebze Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALİ MURAT SOYDAN
- Yakıt hücresinde hidrojen tüketiminin zamana bağlı değişiminin incelenmesi
Investigation of timely change of hydrogen consumption in fuel cell
YUNUS ZENGİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
EnerjiBatman ÜniversitesiOtomotiv Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ADEM YILMAZ
- Environmentally friendly components for energy storage devices
Enerji depolama cihazlarında çevre dostu bileşenlerin kullanımı
ELENA STOJANOVSKA
Doktora
İngilizce
2019
Bilim ve Teknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALİ KILIÇ