Temiz enerji eldesinde alkol yakıt pilleri tasarımı için yeni nesil nanomalzemelerin hazırlanması, karakterizasyonu ve uygulanabilirliği

Yakıt pilleri, ihtiyaç duyulan yerde, iklim şartlarından bağımsız olarak, kesintisiz bir şekilde enerji sağlayan ve yüksek verime sahip olan enerji dönüşüm sistemleri olduğundan yenilenebilir enerji kaynakları arasında önemli bir yere sahiptir. Bu nedenle yakıt pili çeşitlerinden alkol yakıt pillerinin alt üyesi olan doğrudan metanol kullanılan yakıt pilleri (DMYP) yüksek verimi, çevre dostu olması ve kolay depolanabilmesi gibi özellikleri nedeniyle en çok kullanım alanı bulacağına inanılan yakıt pillerinin başında gelmektedir. Fakat bu yakıt pillerinin günlük hayatta çalışabilir halde olması için uzun süre kararlılıklarının sağlanması gerekmektedir. Bu çalışmada, kimyasal olarak dayanıklı, elektriksel iletkenliğe sahip indirgenmiş grafen oksitin (RGO) destek olarak kullanılması ile Pt(0)@RGO katalizörleri kolay ve tekrarlanabilir şekilde oda sıcaklığında çift solvent (süperhidrit-etanol karışımı) indirgeme metodu ile hazırlandı. Tek dağılımlı Pt(0)@RGO nanotaneciklerin oluşumu X-Işını Kırınımı (XRD), X-Işını Fotoelektron Spektroskopisi (XPS), Transmisyon Elektron Mikroskobu (TEM), Dönüşümlü Voltametri (CV) ve Kronoamperometri (CA) ile karakterize edilerek tespit edildi. Aktivitesi, izole edilebilirliği ve yeniden kullanılabilirliği açısından Pt(0)@RGO katalizörünün katalitik ve elektrokatalitik performansı metanol oksidasyonu (metanol için 0,58 V'de 5,64 mA cm-2 akım) için incelendi ve yüksek elektrokimyasal aktivitesi ile metanolü katalizlediği görüldü. Ayrıca, Pt(0)@RGO'nun metanol oksidasyonu için ticari katalizöre kıyasla 9,2 kat daha etkin olduğu bulundu. Transmisyon elektron mikroskobu platin nanopartiküllerin destek üzerinde homojen bir şekilde dağıldığını ve ortalama parçaçık boyutlarının yaklaşık 2-3 nm arasında olduğunu gösterdi