Platin içermeyen ikili geçiş metallerinin doğrudan etanol yakıt hücresinde uygulanma potansiyellerinin incelenmesi

Günümüzde dünyanın enerji ihtiyacı her geçen gün artmaktadır ve genellikle fosil yakıtlar bu ihtiyacı karşılamaktadır. Fakat fosil yakıtların çevreye olan olumsuz etkilerinden dolayı, yenilenebilir ve daha verimli enerji kaynakları araştırılmaktadır. Bu bağlamda, yakıt hücrelerinden enerji üretimi büyük önem taşımaktadır. Diğer taraftan, elektro katalizör hazırlanırken yüksek maliyetli d-blok geçiş metallerinin (platin gibi) kullanılmasından dolayı yakıt hücrelerin ticarileşmesi hala bir sorundur. Bu çalışmada amacımız, ucuz ikili geçiş metallerinden oluşan elektro katalizörler geliştirmek ve doğrudan etanol yakıt hücresi performanslarını tespit etmektir.Çalışmanın ilk aşamasında, destek maddeleri hazırlanmış ve ucuz geçiş metalleri seçilmiştir. Bu metaller iyon değiştirme ve ıslak emdirme metotları kullanılarak destek madde yüzeyine yüklenmiştir. Metallerin kimyasal yapısını anlamak amacı ile spektroskopik analizler yapılmıştır.Çalışmanın ikinci aşamasında, anot elektrot maddeleri hazırlandıktan sonra farklı elektrolit ortamında elektrokimyasal aktiviteyi incelemek amacı ile voltametrik çalışmalar yapılmıştır.Çalışmanın son aşamasında, anot elektrotların doğrudan etanol yakıt hücresindeki performanslarını tespit etmek amacı ile anodik polarizasyon deneyleri yapılmıştır. Hazırlanan anot elektrotlar Pt/C ve Pt/Ru-C içeren ticari elektro katalizörler ile karşılaştırılmıştır.Anodik polarizasyon çalışmaları göstermektedir ki; FeNiPt/C (450oC ve 540oC'de H2 ile indirgenen ve molce % 1 Pt/C içeren) ve AgCuCeO2+Pt/C (400oC'de H2 ile indirgenen ve kütlece %50 Pt/C içeren) katalizörlerinden elde edilen akım yoğunlukları, ticari katalizör olan Pt/C katalizöründen elde edilen akım yoğunluğundan (E= 0,9 V vs. RHE I=0,0012 A/mg) daha fazladır. Bu sonuçlar göstermektedir ki, bu katalizörler doğrudan etanol yakıt hücresi anot elektrotu olarak kullanılma potansiyeline sahiptirler.