Innovative catalyst synthesis for direct alcohol fuel cells

Bu tez çalışmasında, üç boyutlu indirgenmiş grafen oksit destekli, değerli olmayan azot katkılı demir-nikel ve demir nanopartikülleri, metanolün elektro-oksidasyonu için doğrudan metanollü yakıt pillerinin değerli metal katalizörlerine alternatif anot katalizörleri olarak kurban destek metodu ve ıslak emdirme metodu kombinasyonu ile hazırlanmıştır. Grafen oksit, geliştirilmiş bir Hummers metodu ile sentezlenmiştir. Azot katkılama, grafen oksit desteğin eş zamanlı olarak indirgenmesini de sağlayan üre pirolizi ile gerçekleştirilmiştir. Katalizörlerin asidik ortamda metanol elektro-oksidasyonu için elektrokatalitik aktiviteleri, dönüşümlü voltametri (CV) ile elde edilmiştir. Sentezlenen malzemelerin morfolojileri, taramalı elektron mikroskobu (SEM) kullanılarak elde edilmiştir. Nano boyutlu demir ve nikel partiküllerinin varlığı ve dağılım özellikleri, taramalı elektron mikroskobu-enerji dağılımlı X-ışını spektroskopisi (SEM-EDS) ile tespit edilmiştir. Demir ve nikelin nicel analizleri, indüktif eşleşmiş plazma-optik emisyon spektrometresi (ICP-OES) ile yapılmıştır. X-ışını fotoelektron spektroskopisi (XPS) analizleri, sentezlenen malzemelerin yüzey kimyasal bileşimini ve bağlarını elde etmek ve alaşım oluşumunu kanıtlamak için gerçekleştirilmiştir. Üretilen malzemelerin kristal yapıları, X-ışını kırınım (XRD) desenlerinin incelenmesi ile belirlenmiştir. Numunelerin termogravimetrik analizleri (TGA), termal davranışlarını elde etmek amacıyla azot atmosferi altında yapılmıştır.