Enerji uygulamaları için metal organik kafes ve bakteriyel selüloz hibrit yapılardan türetilmiş malzemelerin geliştirilmesi

Bakteriyel selüloz (BC), çeşitli mikroorganizmaların düşük maliyetle, yüksek saflıkta, büyük ölçekte ve çevre dostu bir üretim yöntemiyle fermantasyonu ile elde edilen bir selüloz türüdür. Metal-organik kafesler (MOF) metal veya metal kümelerinin organik bağlayıcılarla birbirine bağlanması sonucunda oluşan yeni bir gözenekli kristal malzeme sınıfı olarak ortaya çıkmıştır. MOF' ler, normal gözenek boyutu, birbirine bağlı gözenek yapısı, yüksek düzeyde ayarlanabilen kimyasal işlevsellik ve ultra yüksek spesifik yüzey alanı gibi özellikleri nedeniyle diğer gözenekli malzemelerden daha fazla ilgi görmektedir. Elektrokimyasal uygulamalarda MOF-BC türevli hibrit malzemeler oldukça yeni bir araştırma konusu olmakla birlikte yeşil enerji uygulamalarına örnek bir yaklaşımdır. Burada, yüksek gözenekli, üç boyutlu birbirine bağlı ağa sahip metal (Fe-Ni)/ N katkılı ağsı karbon bazlı hibrit malzemeler, zeolitik imidazolat çerçeve bazlı nanokristallerin BC nanofibril iskelesi üzerinde yerinde büyümesi yöntemi ile sentezlenmiş ardından inert bir atmosfer altında karbonizasyon ile üretilmişlerdir. Elde edilen malzemelerin, ticari Pt/C katalizörüne karşı analiz sonuçları objektif bir şekilde değerlendirilmiştir. Ticari Pt/C katalizörünü aşan olağanüstü oksijen azaltma reaksiyonu katalitik performansları, sentezlenen metal katkılı karbon bazlı hibrit yapıların geleceğe yönelik umut vadeden, geliştirilmeye değer bir malzeme grubu olduğunu göstermektedir.