Synthesis and characterization of nickel zinc oxide nanoparticles and their investigation as water oxidation catalyst

Fosil yakıtların tükenmeye başlaması dikkatleri yeni enerji kaynakları keşfetmeye yöneltmiştir. Dünya üzerindeki zararlı etkilerinden ve yenilenebilir olmamalarından dolayı fosil yakıtların kullanımı tercih edilmemektedir, ancak dünya genelinde birincil enerji kaynağı olarak kullanılmaktadırlar. Bu kaynakların sınırlı miktarda olması nedeniyle yenilenebilir, yeşil ve temiz enerji kaynağı kullanmak ve kullanımını sürekli hale getirmek araştırmaların odağı haline gelmiştir. Bu bağlamda, diğer alternatif enerji kaynaklarına göre hidrojen, birincil enerji kaynağı olmak için, oldukça büyük bir potansiyele sahiptir. Hidrojenden elde edilecek olası enerji oldukça büyük, ayrıca herhangi bir atık oluşturmadığı için temizdir. Hidrojen üretiminin en kolay yollarından biri suyun ayrıştırılmasıdır. Ancak bu ayrıştırma işleminin yarı reaksiyonları, özellikle anot (suyun yükseltgenmesi/oksijen salınımı) reaksiyonu yavaş ilerleyen ve başlamak için yüksek enerjiye ihtiyaç duyan bir reaksiyondur. Bu zorlukların üstesinden gelmek için katalizörler kullanılabilir. Ru ve Ir metalleri bu reaksiyonlar için bilinen en iyi katalizörlerdir ama oldukça pahalı ve değerlidirler. Bu nedenle hidrojen üretimindeki araştırmaların odak noktalarından birisi, alternatif katalizörler sentezlemektir. Bu amaç için heterojen metal oksit nanoparçacıklar, geniş yüzey alanı ve çok sayıda aktif alana sahip olmaları nedeniyle, büyük ilgi toplamaktadır. Bu tez çalışması nikel çinko oksit nanoparçacık sentezi, SEM, EDX, XRD, XPS, BET ve TEM teknikleri kullanılarak nanoparçacıkların karakterizasyonunun yapılması ve bu nanoparçacıkların suyun yükseltgenme reaksiyonlarında katalizör olarak elektrokatalitik aktivitelerinin incelenmesi üzerine odaklanmıştır. Anahtar Kelimeler: Temiz Enerji, Nanoparçacıklar, Heterojen Metal Oksitler, Suyun Yükseltgenmesi, Elektrokatalizör