Fe-Pt çöktürülmüş karbon keçe elektrotun bazik ortamda hidrojen gazı çıkışına katalitik etkisinin incelenmesi
The investigation of catalytic effect of Fe-Pt deposited carbon felt electrode onhydrogen gas evolution in alkaline solution
Yazar: NEVZAT ÇAĞLAYAN
Danışman: DOÇ. DR. RAMAZAN SOLMAZ
Bingöl Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2013
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Bu çalışmada, geniş yüzey alanına sahip karbon keçe (C) yüzeyine elektrokimyasal
olarak farklı miktarlarda ve kaplama akımlarında Fe çöktürülmüştür (C/Fe). Hidrojen gazı
üretimi için en etkin olduğu belirlenen *C/Fe yüzeyine daha sonra farklı metal oranlarında
ve miktarlarda FePt bir arada çöktürülmüştür (C/Fe-FePt). Elektrotların yüzey görüntüleri
taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile incelenmiş, kimyasal bileşimleri enerji dağılımlı
X-ışını spektroskopisi (EDX) ile belirlenmiştir. Hazırlanan elektrotların hidrojen gazı
üretimine katalitik etkileri 1 M KOH içinde incelenmiştir. Bu amaçla katodik akımpotansiyel
eğrileri ve elektrokimyasal impedans spektroskopisi teknikleri kullanılmıştır.
Elde edilen sonuçlara göre C yüzeyine Fe çöktürülmesi elektrotun etkinliğini
arttırmaktadır. C/Fe yüzeyine çok az miktarda Fe ve Pt bir arada çöktürüldüğünde
elektrotun hidrojen gazı çıkışına katalitik etkisi daha da artmaktadır. Elektrotların katalitik
etkisi FePt metallerin oranına ve toplam miktarlarına bağlı olarak değişmektedir. Çalışılan
elektrotlar içerisinde 25:75 oranında ve toplam 100 mg Fe+Pt/g C çöktürülmüş C/Fe-
100Fe25Pt75 elektrotu hidrojen gazı üretimini en iyi katalizlemekte ve elektroliz ortamında
zamanla oldukça kararlı olmaktadır.
Anahtar Kelimeler: Hidrojen Enerjisi, Elektroliz, Karbon Keçe, Demir-Platin Katalizörü

Abstract:
In this study, Fe metal with various amounts at different deposition currents was
electrochemically deposited over a carbon felt (C) which has high surface area (C/Fe).
Then, FePt binary coatings with various metal ratios and different total amounts were
prepared over the previously Fe-modified *C/Fe, which already determined to has highest
hydrogen evolution activity (C/Fe-FePt). The surface morphologies were investigated by
scanning electron microscopy (SEM), and the chemical composition of the surfaces were
determined by energy dispersive X-ray spectroscopy (EDX). The hydrogen evolution
activities of the electrodes were investigated in 1 M KOH solution. For this aim, cathodic
current-potential and electrochemical impedance spectroscopy measurements were used.
The data obtained showed that, the modification of C by Fe electrodeposition enhances the
hydrogen evolution activity of the electrode. The co-deposition of small amount of Fe and
Pt could further increases hydrogen evolution activity in comparison to those of Fe or Pt
binary deposition. The electrocatalytic activity of the FePt catalysts depends on metal
ratios as well as total catalyst amount. Among the studied electrodes, the C/Fe-100Fe25Pt75
electrode with 25:75 (Fe:Pt) metal ratio and total 100 mg Fe+Pt/g C has the highest
hydrogen evolution activity and this electrode is very stable in the electrolysis solution.
Keywords: Hydrogen Energy, Electrolysis, Carbon Felt , Iron-Platinum Catalyst,