Farklı şartlarda destek materyalsiz polipirol elektrotların hazırlanması

Abstract

Destek materyali içermeyen polipirol (PPy), kimyasal yöntemle polimerleştirilmiştir. Yükseltgen olarak FeCl3, üç farklı dopant olarak dodesil benzen sülfonik asit (NDSA), sodyum dodesil sülfat (NDS) ve potasyum peroksidisülfat (PTS) bileşikleri seçilmiştir. Polimerizasyon ürünleri kalıplanarak, kurutulmuş ve üç ayrı elektrot (PPy/NDSA, PPy/NDS ve PPy/PTS) haline getirilmiştir. İletkenlik ölçümleri (Four Probe yöntemi), optik ölçümler (Taramalı Elektron Mikroskopu, SEM) ve spektroskopik yöntemler (Fourier Dönüşümlü Kızılötesi Spektroskopisi, FTIR) ile her bir elektrotun karakterizasyonu yapılmıştır. Bu elektrotların 0,1 M HClO4 çözeltisi içindeki temel diyagramları alınarak, elektroaktif oldukları gösterilmiştir. Hazırlanan üç elektrotun da elektrokatalizör olarak kullanılacak özelliklere sahip olduğu belirlenmiştir. Kendi içinde karşılaştırıldığında en yüksek iletkenlik değerine ve elektroaktiviteye PPy/NDSA elektrotu ile erişilmiştir. Destek materyalsiz olarak hazırlanan üç elektrodun (PPy/NDSA, PPy/NDS ve PPy/PTS) hidrojen çıkış reaksiyonundaki elektrokatalitik aktifliği dönüşümlü voltametri, Tafel polarizasyon eğrileri ve elektrokimyasal impedans spektroskopisi yöntemleri ile incelenmiştir. Kinetik incelemeler sonucu, hidrojen çıkış reaksiyonunun Volmer- Heyrovsky mekanizması üzerinden yürüdüğüne karar verilmiştir.

Polypyrrole (PPy) non support material was chemically polymerized. FeCl3 as the oxidant, dodecyl benzene sulfonic acid (NDSA), sodium dodecyl sulfate (NDS) and potassium peroxydisulfate (PTS) were selected as three different dopants. The polymerization products were molded, dried and formed into three separate electrodes (PPy/NDSA, PPy/NDS and PPy/ PTS). Characterization of each electrode was made by conductivity measurements (Four Probe method), optical measurements (Scanning Electron Microscope, SEM) and spectroscopic methods (Fourier Transform Infrared Spectroscopy, FTIR). The basic diagrams of these electrodes in 0.1 M HClO4 solution have been shown to be electroactive. It has been determined that all three electrodes have properties to be used as electrocatalysts. In comparison, the highest conductivity and electroactivity were achieved with the PPy/NDSA electrode.The electrocatalytic activity of the three electrodes (PPy/NDSA, PPy/NDS and PPy/PTS) prepared without support material was investigated by alternating voltammetry, Tafel polarization curves and electrochemical impedance spectroscopy methods. As a result of the kinetic investigations, it was decided that the hydrogen outlet reaction proceeds through the Volmer-Heyrovsky mechanism.