Innovative catalyst synthesis for direct alcohol fuel cells
- Global styles
- Apa
- Bibtex
- Chicago Fullnote
- Help
Abstract
Bu tez çalışmasında, üç boyutlu indirgenmiş grafen oksit destekli, değerli olmayan azot katkılı demir-nikel ve demir nanopartikülleri, metanolün elektro-oksidasyonu için doğrudan metanollü yakıt pillerinin değerli metal katalizörlerine alternatif anot katalizörleri olarak kurban destek metodu ve ıslak emdirme metodu kombinasyonu ile hazırlanmıştır. Grafen oksit, geliştirilmiş bir Hummers metodu ile sentezlenmiştir. Azot katkılama, grafen oksit desteğin eş zamanlı olarak indirgenmesini de sağlayan üre pirolizi ile gerçekleştirilmiştir. Katalizörlerin asidik ortamda metanol elektro-oksidasyonu için elektrokatalitik aktiviteleri, dönüşümlü voltametri (CV) ile elde edilmiştir. Sentezlenen malzemelerin morfolojileri, taramalı elektron mikroskobu (SEM) kullanılarak elde edilmiştir. Nano boyutlu demir ve nikel partiküllerinin varlığı ve dağılım özellikleri, taramalı elektron mikroskobu-enerji dağılımlı X-ışını spektroskopisi (SEM-EDS) ile tespit edilmiştir. Demir ve nikelin nicel analizleri, indüktif eşleşmiş plazma-optik emisyon spektrometresi (ICP-OES) ile yapılmıştır. X-ışını fotoelektron spektroskopisi (XPS) analizleri, sentezlenen malzemelerin yüzey kimyasal bileşimini ve bağlarını elde etmek ve alaşım oluşumunu kanıtlamak için gerçekleştirilmiştir. Üretilen malzemelerin kristal yapıları, X-ışını kırınım (XRD) desenlerinin incelenmesi ile belirlenmiştir. Numunelerin termogravimetrik analizleri (TGA), termal davranışlarını elde etmek amacıyla azot atmosferi altında yapılmıştır. In this thesis work, non-precious nitrogen-doped iron-nickel and iron nanoparticles, supported on three-dimensional reduced graphene oxide, are prepared via a combination of sacrificial support method and wet impregnation method as alternative anode catalysts to precious metal catalysts of the direct methanol fuel cells for electro-oxidation of methanol. Graphene oxide was synthesized via an improved Hummers method. Nitrogen doping was carried out by the pyrolysis of urea, which also provided the reduction of graphene oxide support simultaneously. Electrocatalytic activities of the catalysts for methanol electro-oxidation in acidic media were obtained by cyclic voltammetry (CV). Morphologies of the synthesized materials were obtained using scanning electron microscopy (SEM). The presence and distribution properties of the nanosized iron and nickel particles were detected via scanning electron microscopy-energy dispersive X-ray spectroscopy (SEM-EDS). Quantitative analyses of iron and nickel were conducted by inductively coupled plasma-optical emission spectrometry (ICP-OES). X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) analyses were executed to obtain the surface chemical composition and bonding of the synthesized materials and to prove the formation of the alloy. Crystal structures of the materials produced were determined by examining their X-ray diffraction (XRD) patterns. Thermogravimetric analyses (TGA) of the samples were done under a nitrogen atmosphere to obtain their thermal behaviors.
Collections