Magnetron sputter yöntemi ile proton değişim membranlı (PEM) yakıt hücrelerinde kullanılmak üzere elektrokatalizörlerin hazırlanması
Preparation of electrocatalysts for proton exchange membrane(PEM) fuel cells using magnetron sputtering technique
- Tez No: 351965
- Danışmanlar: DOÇ. DR. FARUK YILMAZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Yakıt hücreleri, Platin-Kobalt-Titanyum, Magnetron Saçtırma, Fuel cell, Platnium-Cobalt-Titanium, Magnetron Sputtering
- Yıl: 2014
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez kapsamında magnetron sputter tekniği kullanılarak ultra vakum şartlarında gaz difüzyon tabakası üzerine biriktirilerek hidrojenle çalışan proton değişim membranlı yakıt hücrelerinde kullanılmak üzere elektro katalizörler hazırlandı ve karaterize edildi. İlk olarak 10W ile 100W arasında değişen güçlerde gaz difüzyon tabakası üzerine 22 µg/cm2 platin katalizör kaplandı. Hazırlanan katalizörlerin elektrokimyasal yüzey alanı ve oksijen indirgeme parametreleri incelendi ve 25 W'ta 27 m2/gr Pt elektrokimyasal yüzey alanı elde edilerek 25 W'ın optimum değer olduğuna karar verildi. Takip eden çalışmalarda platin kaplama gücü olarak 25 W kullanıldı. İkinci olarak, farklı atomik oranlardaki PtCo ve 33Å Ti ara katman destekli PtCo filmleri yine ticari karbon kağıdı üzerine, oda sıcaklığında doğru akım (DA) magnetron saçtırma (MS) yöntemiyle biriktirildi, titanyum ve kobaltın performans ve aktiviteleri üzerine etkisi incelendi. Bu filmlerin oksijen indirgenme reaksiyonuna karşı aktiviteleri döngüsel voltametri, lineer tarama voltametresi ve döner disk elektrot yöntemleri ile incelendi. İncelemeler sonucunda artan Co oranı ile elektrokimyasal aktif yüzey alanının arttığını ve en yüksek aktif alan PtCo(1:3) ve 33 Å Ti destekli PtCo(1:3) bulundu. Son olarak gerçekleştirilen tek hücre testlerinde Ti destekli PtCo(1:3) katalizörün PtCo(1:3) ve saf platin katalizörlerden çok daha yüksek performans gösterdiği gözlendi.
Özet (Çeviri)
In this thesis, proton exchange membrane fuel cell (PEMFC) catalysts were growth on gas diffusion layer (GDL) using magnetron sputtering technique under Ultra High Vacuum (UHV) conditions. Firstly, a series of ultra low loaded (22µg/cm2) platinum catalysts were sputtered on a commercial gas diffusion layer with a sputtering power ranging from 10 W- 100 W. In this optimization step active surface areas and oxygen reduction parameters were investigated. The thin film prepared using 25 W sputtering power having approximately 27 m2/gr Pt electroactive surface area was selected as the optimum one. In the following studies, we always used 25 W as platinum sputtering power. Secondly, a series of thin PtCo, 33Å Ti sublayer supported PtCo films with different metal ratios were deposited on a commercial GDL subsrate to investigate the titanium (Ti) and cobalt (Co) effect on catalytic avtivity and performance. Their electrocatalytic properties toward the oxygen reduction were investigated by means of cyclic voltametry (CV) and linear sweep voltametry (LSV) on rotating disc electrode (RDE). It was found that the increase of Co content leaded to rise in the electrochemically active surface area (EASA) reaching a maximum for PtCo (1:3) and 33 Å Ti supported PtCo (1:3). Finally, single cell experiments were performed and clearly showed that Ti supported PtCo (1:3) catalyst was much better than both PtCo(1:3) and pure platinum catalyst.
Benzer Tezler
- MoC ince film kaplamaların PEM Tipi Yakıt Hücreleri için korozyon direnç performanslarının araştırılması
Investigation of corrosion resistance performance of MoC thin film coatings for PEM type fuel cells
OĞULDEHA KESİK
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
EnerjiHacettepe ÜniversitesiNanoteknoloji ve Nanotıp Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ABDULLAH CEYLAN
- Sputter magnetron yöntemiyle pem tipi yakıt hücreleri için katalizör hazırlanması
Preparation of catalyst for pem type fuel cell by magnetron sputter
OĞUZ KAAN ÖZDEMİR
Doktora
Türkçe
2012
Metalurji MühendisliğiGebze Yüksek Teknoloji EnstitüsüMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİ ATA
- Magnetron saçtırma yöntemiyle borosilikatlı cam yüzeylere kaplanan tungsten-gümüş alaşımlarının biyouyumluluk ve antimikrobiyal özelliklerinin belirlenmesi
Determination of biocompatibility and antimicrobial properties of tungsten-silver alloys coated on borosilicate glass surfaces by magnetron spilling method
SİBEL RUA
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
GenetikErzurum Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MEHMET ENES ARSLAN
DR. ÖĞR. ÜYESİ MUSTAFA ŞÜKRÜ KURT
- Effect of RF magnetron sputtering parameters on electrochromic properties of nickel oxide thin films
RF magnetron sıçratma parametrelerinin nikel oksit ince filmlerin elektrokromik özelliklerine etkisi
ECE KURT
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiFizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ESRA ZAYİM
DOÇ. DR. MUSTAFA ALTUN
- MnB yumuşak manyetik ince filmlerin sentezi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of soft magnetic MnB thin films
MUSTAFA RİZALAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Bilim ve TeknolojiHacettepe ÜniversitesiNanoteknoloji ve Nanotıp Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞADAN ÖZCAN