PEM yakıt pilleri için anot katalizör ve membran sentezi, karakterizasyonu ve yakıt pili performans testleri
Anode catalyst and membrane synthesis, characterization and fuel cell performance tests for PEM fuel cell
- Tez No: 676389
- Danışmanlar: DOÇ. DR. HİLAL DEMİR KIVRAK, PROF. DR. İRFAN AR
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Van Yüzüncü Yıl Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 247
Özet
Bu tez çalışmasında Nafion membrana alternatif, ucuz ve proton iletkenliği yüksek membranlar araştırılmıştır. Anot katalizör olarak ise Pd bazlı katalizörlerin, ikinci ve üçüncü metaller ile alaşımlanarak hem aktivitesinin hem de kararlılığının arttırılması hedeflenmiştir. Bu çalışmada proton değişim membranlı yakıt pilleri (PEMYP) için Pd bazlı anot katalizörler ve sülfolanmış poli (eter-eter-keton) (SPEEK) bazlı proton değişim membranları incelenmiştir. Anot katalizör olarak karbon nanotüp destekli PdNi (PdNi/CNT), Co@Ag@Pd (Co@Ag@Pd/CNT), PdPtAu (PdPtAu/CNT), PdAgCr (PdAgCr/CNT) ve PdAgNi (PdAgNi/CNT) elektrokatalizörleri NaBH4 indirgeme yöntemiyle, değişen atomik molar oranlarda sentezlenmiştir. Pd70Ag20Ni10/C, Pd90Ni10/CNT, Pd50Co50/CNT, [email protected]@Pd79.98/CNT, Pd75Pt5Au20/CNT ve Pd65.6Ag33.6Cr0.80/CNT elektrokatalizörlerinin formik asit elektrooksidasyonu için spesifik aktiviteleri sırasıyla 1.60, 2.32, 6.89, 9.87, 36.8 ve 51.6 mA/cm2 olarak bulunurken; kütlesel aktiviteleri sırasıyla 428.3, 613.9, 649.69, 931.29, 1909.8 ve 2231.4 mA/mg Pd olarak tespit edilmiştir. SPEEK/PES karışım membranları değişen oranlarda floroborik asit (FBA) ile katkılanarak, termal olarak çapraz bağlanmış SPEEK/PES/FBA kompozit membranları elde edilmiştir. SPEEK/PES/FBA-10 membranı diğer oranlara göre proton iletkenliği açısından daha iyi performans göstermiştir ve mekanik özellikleri PEMYP'lerde membran olarak kullanılması açısından tatmin edici bulunmuştur.
Özet (Çeviri)
In this thesis, an alternative to Nafion membrane, cheap and high proton conductivity membranes were investigated. As the anode catalyst, it is aimed to increase both the activity and stability of the Pd-based catalysts by alloying them with the second and third metals. In this study, Pd-based anode catalysts and sulfonated poly(ether-ether-ketone) (SPEEK)-based proton exchange membranes for proton exchange membrane fuel cells (PEMYP) were investigated. Carbon nanotube supported PdNi (PdNi/CNT), Co@Ag@Pd (Co@Ag@Pd/CNT), PdPtAu (PdPtAu/CNT), PdAgCr (PdAgCr/CNT), and PdAgNi (PdAgNi/CNT) electrocatalysts as anode catalysts were synthesized by the NaBH4 reduction method at varying atomic molar ratios. While the specific activities of Pd70Ag20Ni10/C, Pd90Ni10/CNT, Pd50Co50/CNT, [email protected]@Pd79.98/CNT, Pd75Pt5Au20/CNT ve Pd65.6Ag33.6Cr0.80/CNT for formic acid electrooxidation were found as 1.60, 2.32, 6.89, 9.87, 36.8 ve 51.6 mA/cm2, respectively, their mass activities were determined as 428.3, 613.9, 649.7, 931.3, 1909.8 and 2231.4 mA/mg Pd, respectively. Thermally cross-linked SPEEK/PES/FBA composite membranes were obtained by doping SPEEK/PES blend membranes with varying amounts of fluoroboric acid (FBA). SPEEK/PES/FBA-10 membrane showed better performance in terms of proton conductivity compared to other ratios and its mechanical properties were found to be satisfactory for use as a membrane in PEMYPs.
Benzer Tezler
- Synthesis and Characterization of Core-Shell Nanoparticles for Proton Exchange Membrane Fuel Cells
Proton Elektrolit Membranlı Yakıt Pilleri İçin Merkez-Kabuk Nanoparçacık Sentezi ve Karakterizasyonu
KÜBRA AVRUPALI
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
KimyaBoğaziçi ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. OKTAY DEMİRCAN
DOÇ. DR. SELMİYE ALKAN GÜRSEL
- Synthesis of proton exchange membrane by atrp and iniferter methods
Atrp ve iniferter yolu ile iyonik iletkenliğe sahip polimer sentezi
CÜNEYT ERDİNÇ TAŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2013
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. METİN HAYRİ ACAR
- 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
- Synthesis of some metalophtalocyanines and their effects on the performance of PEM fuel cells
Bazı metalofitalosiyaninlerin sentezi ve yakıt hücresi performansı üzerindeki etkilerinin araştırılması
SERDAR ERKAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2005
Kimya MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İNCİ EROĞLU
PROF. DR. LEMİ TÜRKER
- İmal edilen ve ticari PEM tipi yakıt hücrelerinin performanslarının kıyaslanması
Performance comparison of a manifuctured PEM to a commercial pem fuel cell
RESÜL KAPLAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2008
Makine MühendisliğiDumlupınar ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. NİMETİ DÖNER