Nano çubuk sentezi ve elektro-katalitik aktivitesinin belirlenmesi

Bu tez çalışmasının ilk aşamasında, doğrudan etanol yakıt hücresi için dayanıklı elektro-katalizör geliştirmek amacıyla, seryum oksit (CeO2) destek maddesi araştırılmıştır. Seryum oksitin morfolojik yapısının hazırlama tekniği ile değiştiği ve bunun da elektro-katalitik mekanizmaları değiştirdiği bilindiğinden, bu çalışmada hidrotermal sentez yöntemi kullanılarak seryum oksit nano çubuk elde edilmiştir. Hidrotermal metotla hazırlanmış seryum oksit (CeO2(HT)) katalizörünün, üç elektrotlu hücrede CO ve etanol electro-oksidasyonuna karşı aktiviteleri, amonyum seryum nitrat'ın doğrudan kalsinasyonu ile (CeO2(K)) hazırlanmış seryum oksit ile kıyaslanmıştır.Çalışmanın ikinci aşamasında, farklı yöntemler ile hazırlanan seryum oksit destek malzemesinin kullanıldığı kompozit elektro-katalizörler, ağırlıkça %5 ve %10 PtRu/C eklenerek ıslak emdirme yöntemi ile hazırlanmıştır. CeO2'nin etkisini kıyaslayabilmek amacıyla CeO2'nin yerine aktif karbon kullanılarak yine aynı PtRu/C ağırlık oranlarında ve yine ıslak emdirme tekniği ile katalizörler elde edilmiştir.Hidrotermal sentez yöntemi ile elde edilen seryum oksitin yüzey morfolojisi taramalı elektron mikroskopisi (SEM) ile incelendiğinde düzensiz yaklaşık 1 ? m boyutunda ve 200 nm çapında nano çubuk yapılar görülmektedir. Buna karşın kalsinasyon yöntemi ile elde edilen (CeO2(K)) yaklaşık 400 nm boyutunda partiküler yapıya sahiptir. Enerji dağıtım X-ışını spektroskopisi ile elde edilen sonuçlara göre CeO2(HT), CeO2(K)'e göre oldukça yüksek oksijen stokiyometrisine sahiptir.Yapılan tüm elektrokimyasal analiz sonuçlarına göre %10PtRuC/(CeO2(HT)) üzerinde en yüksek CO ve etanol elektro-oksidasyon aktivitesi elde edilmiştir.