Kobalt-kalay kaplı nikel elekrotta suyun elektrolizi ile hidrojen gazı elde edilmesi
Hydrogen gas production by electrolysis of water in cobalt-tin coated nickel electrode
Yazar: ORHAN AĞFINDIK
Danışman: PROF. DR. GÜLFEZA KARDAŞ
Çukurova Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Bu çalışmada, katot elektrodunu hazırlamak için Ni köpük (Ni mesh) çalışma elektrodu, MTI Corporation'dan satın alınan Nikel köpük destek malzemesi kullanılmıştır. Çalışma elektrotları verilen özelliklere sahip 0,16cm x1 cm x 0.5cm (kalınlık, genişlik, yükseklik) Nikel köpük boyutlarında hazırlanmıştır. Bir kaplama yapmak için, nikel köpük 1 cm x 0.5 cm ölçüldü ve geri kalanı teflon ile sarıldı, saf sudan geçirildi ve kaplama banyosuna daldırıldı. Üzerine nikel (Ni#Ni), kalay (Sn#Ni), kobalt (Co#Ni), kalay-kobalt (SnCo#Ni) ve nikel-kalay-kobalt (NiSnCo#Ni) kaplamalar yapılarak bazik ortamda hidrojen çıkış reaksiyonuna (HER) katalitik etkinlikleri belirlenmiştir. Kaplamalar kronopotansiyometri tekniği ile 5 mA cm-2 (Sn için) ve 10 mA cm-2 (Co ve Ni için) akım uygulanarak yapılmıştır. Hazırlanan elektrotların yüzey karakterizasyonları  SEM-EDX cihazı ile yapılmıştır. Elektrotların HER için katalitik etkinlikleri 1,0 M KOH çözeltisi içerisinde dönüşümlü voltametri, potansiyodinamik polarizasyon ve elektrokimyasal impedans spektroskopisi  teknikleri ile belirlenmiştir. Sonuç olarak elde edilen HER aşırı gerilimi en düşük (0,1911 V) olan  SnCo#Ni elektrot, en düşük direnç (2,512 ohm cm2) ve en yüksek akım yoğunluğu (110,9 mA cm-2)  en çok hidrojen üretebilen elektrot olarak belirlenmiştir.

Anahtar Kelimeler 	Hidrojen, Katot, Elektrokimyasal Kaplama, Elektrokataliz, Kobalt, Kalay, Nikel köpük

Abstract:
In this study, Ni foam (Ni mesh) working electrode, Nickel foam support material purchased from MTI Corporation was used to prepare the cathode electrode. The working electrodes were prepared in the dimensions of Nickel foam 0,16cm x1 cm x 0.5cm (thickness, width, height) with the given properties. To make a coating, the nickel foam was measured 1 cm x 0.5 cm and the rest was wrapped with teflon, passed through pure water and immersed in the coating bath. Coating bath composition Nickel (Ni#Ni) on nickel foam, tin (Sn#Ni) on nickel foam, cobalt (Co#Ni) on nickel foam, tin on nickel foam respectively, cobalt (SnCo#Ni) on nickel foam, respectively nickel, tin, cobalt (NiSnCo#Ni) coatings were made. Coatings were made by using chronopotentiometry technique by applying 5 mA cm-2 (for Sn) and 10 mA cm-2 (for Co and Ni) current for cyclic voltammetry (CV), electrochemical impedance spectroscopy (EIS), cathodic current curves (Tafel) for characterization of electrodes in 1,0 M KOH solution. ) and linear scanning voltammetry (LSV) techniques were used. Hydrogen growth efficiency was determined by accumulated hydrogen gas. Surface Characterization was done using SEM and EDX. As a result, the SnCo # Ni electrode with the lowest HER overvoltage (0.1911 V) is the electrode capable of producing the most hydrogen with the lowest resistance (2.512 ohm cm2) and the highest current density (110.9 mA cm-2) It has been identified.

Keywords:	Hydrogen, Cathode, Electrochemical Deposition, Cobalt, Tin, Nickel mesh