İndirgenmiş grafen oksit/au nanopartiküllerle modifiye edilmiş karbon keçe üzerinde elektrokatalitik hidrojen üretimi

Abstract

Bu çalışmada, sudan elektrokimyasal olarak hidrojen elde etmek amacıyla elektroliz sistemindeki aşırı gerilimi düşürerek, hidrojen gazı oluşum reaksiyonunun hızını arttırmak amacıyla katalitik aktivesi yüksek, ekonomik ve kararlı yeni bir elektrokatalizör geliştirilmesi amaçlanmıştır. Elektrot malzemesi olarak karbon keçe (C), indirgenmiş grafen oksit (rGO) ile kaplanmış ve altın elektrodepozisyonu ile üzerinde Au nanopartiküller oluşturulmuştur. Karbon keçe üzerinde sentezlenen rGO/Au nanopartikül yapısının, hidrojen oluşum reaksiyonunun aktivitesini arttırdığı belirlenmiştir. Elde edilen kompozit yapıların yüzey özellikleri taramalı elektron mikroskobuyla (SEM) ve yüzeylerin kimyasal kompozisyonları enerji dağılım X-Ray spektroskopisiyle incelenmiştir. Sudan hidrojen üretimindeki katalitik aktiviteleri, dönüşümlü voltametri (CV), Tafel polarizasyon eğrileri, elektrokimyasal impedans spektroskopisi (EİS) gibi elektrokimyasal yöntemlerle incelenmiştir.

In this study, to get hydrogen electrochemically from water, it is aimed to develop a new electrocatalyst with high catalytic activity to increase the rate of hydrogen evolution reaction (HER) by reducing the overvoltage in the electrolysis system. As the electrode material, carbon felt (C) was coated with reduced graphene oxide (rGO) and Au nanoparticles were formed by gold electrodeposition. It was determined that the rGO/Au nanoparticles film synthesized on carbon felt increases the hydrogen evolution reaction activity. The surface properties of the composite structures determined by scanning electron microscopy (SEM) and the chemical composition of the surfaces analyzed by energy dispersed X-ray spectroscopy (EDX). Electrocatalytic activities of the composite structures in the hydrogen production from water were investigated by electrochemical methods such as cyclic voltammetry (CV), Tafel polarization curves and electrochemical impedance spectroscopy (EIS).