Pem yakıt hücresi katotunda kullanılmak üzere platinin ikili alaşımlarının farklı yöntemlerle sentezi, karakterizasyonu ve elektrokatalitik özelliklerinin incelenmesi

Yakıt hücreleri kimyasal enerjinin yüksek verimde kullanılabilir elektrik enerjisine dönüşümünü sağlayan cihazlardır. Birçok farklı tipe sahip olan yakıt hücrelerinin en çok tercih edileni PEM (polimer elektrolit membran) yakıt hücresidir. Bir çok avantajından dolayı önümüzdeki yıllarda fosil yakıtlara alternatif enerji kaynağı olarak kullanılabilir en uygun adaydır. PEM yakıt hücresinin ticari yaygınlık kazanmasının önünde duran en büyük engel pahalı platin bazlı elektrokatalizörlerin kullanımını gerektirmesidir. Ayrıca, hücreden alınan verimi önemli ölçüde düşüren katottaki oksijenin indirgenmesi reaksiyonunun yüksek hızda ve dönüşümde gerçekleştirmenin zorluğudur.Bu çalışmada, PEM yakıt hücresi anodundaki OİR reaksiyonunun elektrokatalizinde kullanılabilecek ucuz ve etkin katalizörlerin sentezlenmesi amaçlanmıştır.Katalizörler, platinin Ag, Cu ve Fe geçiş metalleri ile oluşturduğu katalizörlerin, karbon destek üzerinde, sodyum bor hidrür ile indirgeme normal karıştırıcı ve sodyum bor hidrür ile indirgeme ultrasonik karıştırıcı yöntemleri ile hazırlanmıştır. XRD ve döngülü voltametri yöntemleri ile karakterize edilmiştir.İlk aşamada Pt-Fe/C 6:1 katalizörü hazırlanmıştır. Partikül boyutu mekanik karıştırma yöntemi ile emdirme yöntemi ile hazırlanan katalizörde 2,52 nm bulunurken ultrasonik karıştırma yöntemi ile emdirme yöntemi ile hazırlanan katalizörde 1,78 nm bulunmuştur. CV sonucunda ultrasonik karıştırıcı katalizöründe elektroaktif yüzey alanı 2.5 katı daha yüksek çıkmıştır. PtFe/C-61 katalizörünün sonokimyasal sentez yöntemi kullanılarak hazırlanan katalizörün XRD sonucunda amorf yapı elde edilmiştir. İkinci aşamada mekanik karıştırma yöntemi ile emdirme yöntemi ve ultrasonik karıştırma yöntemi ile emdirme yöntemi kullanılarak toplam 18 katalizör hazırlanmıştır. Partikül boyutu 1,78 ile 6,78 nm arasında hesaplanmıştır.XRD ve CV incelemeleri sonucunda partikül boyutu; 2,58 nm, pikin altında kalan yük miktarı; 2,894 mC, elektroaktif yüzey alanı; 476,85 cm2/mg, kütle aktivitesi; 256,60 mA/mgPt ve özgül aktivitesi; 0,538 mA/cm2 olan ultrasonik karıştırma yöntemi ile emdirme yöntemi ile hazırlanan PtCu/C-11 katalizörü platinin yerine kullanılabilir bulunmuştur.