Yeni nesil enerji kaynağı olarak alkol yakıt pilleri: enerji etkinliğini artıracak yeni kiralliklerine göre ayrılmış (6,5 ve 7,6) karbon nanotüp bazlı nano malzemelerin sentezi ve uygulamaları

Yenilenebilir enerji kaynaklarından olan yakıt pilleri, çevresel kirlilik oranının düşük olması, enerji üretim veriminin oldukça yüksek olması ve iklim şartlarından etkilenmemesi gibi özelliklerden dolayı geleceğin en önemli enerji sistemleridir. Çeşitli yakıt pilleri vardır. Alkol yakıt pili ailesinin en önemli ferdi olan, doğrudan metanol yakıt pilleri (DMYP) küçük kapasiteli, taşınabilir enerji üretimi için en uygun yakıt pillerinden biri olarak görülmektedir. Fakat bu yakıt pillerinin pratikte kullanılması için nanokatalizörlere gereksinim vardır. Bu tez çalışmasında saf karbon atomlarından oluşan, hem dayanıklı hemde esnek olan, benzersiz elektriksel ve ısısal özelliğe sahip olan karbon nanotüpleri kiralliklerine göre ayırarak destek olarak kullanılması ile Pt(0)/PA@(6,5)CNT, Pt(0)/PA@(7,6)CNT ve Pt/PA@(6,5)(7,6)CNT katalizörleri tekrarlanabilir ve kolay bir yöntem olan sonokimyasal indirgeme yöntemi ile oda sıcaklığında sentezlendi. Hazırlanan nanokatalizörler X-Işını Kırınımı (XRD), X-Işını Fotoelektron Spektroskopisi (XPS), Geçirmeli Elektron Mikroskobu (TEM), Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM), Enerji Dağılımlı X-ışını Spektroskopisi (EDS), Ultraviyole Spektrofotometresi (UV-Vis), Dönüşümlü Voltametri (CV) ve Kronoamperometri (CA) teknikleri kullanılarak karakterize edildi. Bu katalizörlerin katalitik ve elektrokatalitik performansları metanol oksidasyonu için incelendi. Pt(0)/PA@(6,5)CNT, Pt(0)/PA@(7,6)CNT, Pt(0)/PA(6,5)(7,5)CNT katalizörlerinin metanol için sırasıyla0,47V'de 28,76 mA cm-2, 0,46V'de 49,10 mA cm-2, 0,73V'de 130,04 mA cm-2 akım verdikleri görüldü. Katalizörlerin kendi aralarında kıyaslandığında en iyi aktiviteyi Pt(0)/PA(6,5)(7,6)CNT'nin verdiği ve literatürle kıyaslandığında da oldukça yüksek aktiviteye sahip olduğu anlaşıldı. Platin nanopartiküllerin destek olarak kullanılan (6,5) ve (7,6) karbon nanotüpler üzerinde homojen bir şekilde dağıldığını ve ortalama parçacık boyutlarının 2-3 nm arasında olduğu TEM ile gösterildi. Anahtar Kelimeler: Doğrudan metanol yakıt pilleri (DMYP), Elektrokimyasal aktiviteler, Nanokatalizör, Platin nanopartiküller, Karbon Nanotüp, Kiral.