Doğrudan etilen glikol yakıt hücreleri için fonksiyonelleştirilmiş altın/indirgenmiş grafen oksit nanokatalizörlerinin sentezi, karakterizasyonu ve aktivitelerinin belirlenmesi

Tez çalışması kapsamında doğrudan etilen glikol (EG) yakıt hücrelerinde anot katalizörü olarak kullanılmak üzere azot (N), azot-kükürt (NS) ve kükürt (S) katkılı indirgenmiş grafen oksit (rGO) destekli altın nanopartiküller (Au NP) hidrotermal ve termal olmak üzere iki farklı yöntemle hazırlanmış ve etilen glikol yükseltgenme performansları değerlendirilmiştir. Nanokatalizörlerin elektrokimyasal karakterizasyonları için döngüsel voltametri (DV) ve kronoamperometri (KA), yapısal karakterizasyonları için ise geçirimli elektron mikroskobu (TEM), taramalı elektron mikroskobu (SEM) ve X ışını kırınımı (XRD) gibi teknikler kullanılmıştır. Hidrotermal yöntemle sentezlenen nanokatalizörlerde etanolamin, sisteamin ve 2-merkaptoetanol hem kararlılaştırma hem de katkılama ajanı olarak, sodyum sitrat ise kararlılaştırma ajanı olarak kullanılmıştır. Aktivite kıyaslaması için herhangi bir kararlılaştırma ve katkılama ajanı kullanılmadan rGO destekli Au nanokatalizörler sentezlenmiştir. Etilen glikol yükseltgenmesinde en yüksek aktiviteye (58,50 mA/cm2) etanolamin varlığında hazırlanan katalizörle ulaşılmıştır. Bu değer herhangi bir katkılama ve kararlılaştırma ajanı kullanılmadan hazırlanan katalizöre göre 65 kat daha yüksektir. Elde edilen akım yoğunluğu değerleri hazırlanan katalizörlerin aktivitelerinin kullanılan katkılama ajanının türüne önemli ölçüde bağlı olduğunu göstermiştir. Termal yöntemle hazırlanan nanokatalizörlerde ise kararlılaştırma ajanı olarak 1-oktantiyol, katkılama ajanı olarak üre (N), tiyoüre (NS) ve sodyum bisülfit (S) kullanılmıştır. Etilen glikolün akım yoğunluğu katkılama ajanı olarak üre kullanıldığında, herhangi bir katkılama ajanı kullanılmadan hazırlanan katalizöre göre 1,92 kat artış göstermiştir. Elde edilen sonuçlar hazırlanan katalizörlerin aktivitelerini sentez sıcaklığı, katkılama oranı gibi çeşitli parametrelerin önemli ölçüde etkilediğini göstermiştir.