Yüksek aktiviteye sahip cnt destekli pd-zn katalizörünün formik asit elektrooksitlenme aktivitesinin incelenmesi
Investigation of formic acid electrooxidation activity of high activity cnt supported pd-zn catalyst
Yazar: YONCA YILMAZ
Danışman: DOÇ. DR. HİLAL DEMİR KIVRAK ; DR. ÖĞR. ÜYESİ ADNAN ALDEMİR
Van Yüzüncü Yıl Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering

Özet:
Yakıt pilleri kesintisiz çalışabilmesi, zararlı atık oluşturmaması, kaynağını doğadan alması ve yüksek enerji verimi gibi avantajlarından dolayı araştırmacılar için popüler bir alandır. Yakıt pilleri için anot hücrelerinde kullanılan katalizörlerin yüksek güç ve düşük maliyetli olması istenilen ve üzerinde çalışılan konudur. Bu tez çalışmasında karbon nanotüp destekli Pd/CNT ve PdZn/CNT katalizörleri NaBH4 indirgeme yöntemi yardımıyla sentezlenip formik asit elektrooksidasyonu için optimum operasyon koşulları ve performansları araştırılmıştır. Hazırlanan katalizörlerin performansını incelemek için döngülü voltametre (CV), kronoampermetri (CA)  ve elektrokimyasal empedans spektroskopisi (EIS) tekniği kullanılmıştır. Sentezlenen katalizörler geçirimli elektron mikroskobu (TEM), X-ışını kırınım yöntemi (XRD), X-ray Fotoelektron Spektroskopisi (XPS) ve Endüktif olarak eşleşmiş plazma-kütle spektrometresi (ICP‐MS) ile karakterize edilmiştir. CA ölçüm ile çalışma elektrodu kullanılarak kare dalga etki oluşturulmuş elde edilen akım yoğunluğunda meydana gelen değişimler yardımıyla elektrokimyasal ölçüm sisteminin dinamik modellenmesi oluşturulmuştur. Bunun için MATLAB programındaki Sistem Tanımlama araç kutusuna işlenip auto regressive moving average exogenous (ARMAX), auto regressive exogenous (ARX), Box-Jenkins (BJ) ve output error (OE) model katsayıları bulunmuştur.

Abstract:
Fuel cells are a popular field for researchers due to their advantages such as uninterrupted operation, not creating harmful waste, taking their source from nature and high energy efficiency. High power and low cost of catalysts used in the anode for fuel cells are desired and studied. In this thesis study, carbon nanotube supported Pd / CNT and PdZn/CNT catalysts were synthesized with the help of NaBH4 reduction method and optimum operating conditions and performances for formic acid electrooxidation were investigated. Cyclic voltammetry (CV), chronoampermetry (CA) and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) techniques were used to examine the performance of the prepared catalysts. The synthesized catalysts were characterized by transmission electron microscope (TEM), X-ray diffraction method (XRD), X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS) and inductively coupled plasma-mass spectrometry (ICP-MS). A square wave effect was created using CA measurement and a working electrode, and dynamic modeling of the electrochemical measurement system was created with the help of changes in current density. For this, the model coefficients of auto regressive moving average exogenous (ARMAX), auto regressive exogenous (ARX), Box-Jenkins (BJ) and output error (OE) were found by processing them in the System Definition toolbox in the MATLAB program.