PEM Elektrolizörler İçin Düşük Platin Yüklemeli Serya Kompozit Destekli Elektrokatalizörlerin İncelenmesi

Authors : Arda ZARRABI, Niyazi Alper TAPAN

Pages : 9-21

View : 14 | Download : 13

Publication Date : 2019-04-30

Article Type : Research Paper

Abstract :PEM elektrolizörlerindeki hidrojen gaz çıkışı insert ignore into journalissuearticles values(HER);, hidrokarbonlardan bağımsız enerji üretiminde oldukça önemli olan bir elektrokimyasal tepkimedir. Ancak hidrojen gaz çıkışı için kullanılan platin gibi pahalı soy metaller PEM elektrolizörlerin maliyetini yükseltmektedir. Aynı zamanda bu elektrolizörlerde kullanılan elektrokatalizörlerin asidik ortamda kararlılığını da koruması ayrıca önemli bir noktadır. Bu çalışmada PEM elektrolizörlerde hem Pt oranını düşürebilmek hem de asidik ortamda kararlılığı korumak için alternatif olarak kompozit katalizörlerin geliştirilmesi düşünülmüştür. Bu bağlamda,   düşük Pt yüklemeli ve yüksek Fe ve Ni içerikli serya kompozit destekli elektrokatalizörler insert ignore into journalissuearticles values(Pt/Fe x Ce y O z , Pt/Ni x Ce y O z ); emdirme-hidrotermal tekniği ile sentezlenerek farklı indirgenme sıcaklıklarında insert ignore into journalissuearticles values(400 o C ve 800 o C); ısıl işlemden geçirilmiştir. Elde edilen elektrokatalizörlerin HER aktiviteleri, kararlılıkları döngülü voltammetri insert ignore into journalissuearticles values(CV);, kronoamperometri insert ignore into journalissuearticles values(CA); ve elektrokimyasal empedans spektroskopisi insert ignore into journalissuearticles values(EIS); yöntemleri ile analiz edilip kıyaslanmıştır. Döngülü voltammetri çalışmalarında 400  o C’de indirgenmiş katalizörler 800  o C’deki katalizörlere göre daha yüksek elektrokimyasal aktivite sergilemiştir. Elektrokimyasal analizler sonunda hidrojen gaz çıkışı açısından en yüksek aktivite ve en düşük faradaik direnç 400  o C’de indirgenmiş Pt/Fe x Ce y O z  ile elde edilmiştir. İndirgenme sıcaklıklarına bağlı elektrokimyasal farklılıkların kompozit destek içindeki seryum oksit ve metal oksit parçacıklarının farklı indirgenme sıcaklıklarında oluşturabileceği farklı bileşiklerden ve parçacık büyüklüklerinden kaynaklandığı düşünülmektedir.
Keywords : Serya, elektrolizör, PEM, elektrokatalizör, hidrojen