Metanol oksidasyon performansının arttırılması için iletken polimer destekli elektrot  modifikasyonu
Conductive polymer supported electrode modification to improve methanol oxidation performance
Yazar: ÖMER FURKAN COŞKUN
Danışman: PROF. DR. EVRİM HÜR
Eskişehir Osmangazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı / Fizikokimya Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Enerji = Energy
Dizin: Elektrokimyasal oksidasyon = Electrochemical oxidation ; Metanol oksidaz = Methanol oxidase ; Politiyofen = Polythiophene ; Yakıt hücreleri = Fuel cells ; İletken polimerler = Conducting polymers

Özet:
Bu tez çalışmasında, metanol yakıt hücrelerinde elektrot olarak kullanılmak üzere; kalem ucu grafit elektrot (KUG) yüzeyinde iletken polimer (politiyofen "PTh", poli(3,4-etilendioksitiyofen) "PEDOT" ) destekli bimetalik katalizör (Platin-Rutenyum "Pt-Ru" , PlatinNikel "Pt-Ni" ) sistemleri (KUG/Pt-Ru@PTh, KUG/Pt-Ni@PTh ve KUG/Pt-Ru@PEDOT, 
KUG/Pt-Ni@PEDOT) hazırlanmıştır. Hazırlanan bimetalik elektrot sistemlerinin metanol oksidasyon performanslarını araştırmak için üç farklı yöntem (kronoamperometri (CA), dönüşümlü voltametri (DV) ve elektrokimyasal empedans spektroskopisi (EIS)) kullanılmıştır. Ayrıca elde edilen modifiye elektrot sistemlerinin, yapıları ve morfolojilerini aydınlatmak için taramalı elektron mikroskobu (FESEM/EDS) ve X-ışını kırınımı (XRD) kullanılmıştır. Hazırlanan 3 elektrotlu sistemde çalışma elektrodu olarak, KUG elektrot kullanılmıştır. KUG elektrot yüzeyinde tiyofen (Th) ve türevi olan EDOT (3,4-etilendioksitiyofen) elektrokimyasal olarak susuz ortamda DV yöntemi ile polimerleştirilmiştir. En kararlı polimer filmini elde edebilmek için tarama hızı, döngü sayısı, gerilim aralığı, asit derişimi gibi parametrelerin 
optimizasyon çalışmaları yapılmıştır. Polimer filmlerinin katalizör desteği olarak kullanımlarını araştırmak için bu filmler sulu ortamda Pt-Ni ve Pt-Ru katalizörleri ile DV yöntemi kullanılarak katkılanmışlardır. Katkılanma sonucu elde edilen bimetalik elektrot sistemlerinin metanol oksidasyon performansları farklı elektrokimyasal yöntemlerden elde edilen deneysel sonuçlar ve teorik olarak hesaplanan aktif yüzey alanı (ECSA) ve spesifik kapasitans (Cs) değerleri ile 
karşılaştırmalar yapılmıştır.

Abstract:
In this thesis, to be used as an electrode in methanol fuel cells; Conductive polymer (polythiophene "PTh", poly(3,4-ethylenedioxythiophene) "PEDOT" ) supported bimetallic catalyst (Platinum-Ruthenium "Pt-Ru" , Platin-Nickel "Pt-Ni" ) on the pencil tip graphite electrode (KUG) surface systems (KUG/Pt-Ru@PTh, KUG/Pt-Ni@PTh and KUG/PtRu@PEDOT, KUG/Pt-Ni@PEDOT) were prepared. Three different methods (chronoamperometry (CA), cyclic voltammetry (DV) and electrochemical impedance spectroscopy (EIS)) were used to investigate the methanol oxidation performance of the prepared bimetallic electrode systems. In addition, scanning electron microscopy (FESEM/EDS) and X-ray diffraction (XRD) were used to elucidate the structures and morphologies of the obtained modified electrode systems. In the prepared 3-electrode system, 
KUG electrode was used as the working electrode. Thiophene (Th) and its derivative EDOT (3,4-ethylenedioxythiophene) were electrochemically polymerized on the KUG electrode surface by DV method in anhydrous medium. In order to obtain the most stable polymer film, optimization studies of parameters such as scanning speed, number of cycles, voltage range, 
acid concentration were carried out. In order to investigate the use of polymer films as catalyst support, these films were doped with Pt-Ni and Pt-Ru catalysts in aqueous medium using the DV method. The methanol oxidation performances of the bimetallic electrode systems obtained as a result of doping were compared with the experimental results obtained from different electrochemical methods and the theoretically calculated active surface area (ECSA) and specific capacitance (Cs) values.