Pem Yakıt Hücrelerinde Nano Boyutta Makro Siklik Bileşiklerin Katot Katalizörü Olarak İncelenmesi

Abstract

Bu çalışmada; proton değişim membran (PEM) yakıt hücrelerinde katot katalizörü olarak kullanılmak üzere farklı oranlarda metal içeren kobalt ve demir ftalosiyanin / Vulcan XC-72 (karbon destek malzemesi) katalizör sistemleri hazırlanmıştır. Hazırlanan bu katalizör sistemlerinin oksijenin indirgenmesi reaksiyonunun kinetiği, döngülü voltametri yöntemi kullanılarak, potansiyel tarama hızı ve sıcaklığın fonksiyonu olarak incelenmiştir, elektrokatalitik aktiviteleri içerdikleri metal miktarlarına göre karşılaştırılmıştır. Asidik ortamdaki ve etanol varlığındaki elektrokatalitik aktiviteleri ayrı ayrı gözlemlenmiştir. Çoğunlukla 250C’den sonra katalizör sistemlerinin degrade oldukları düşünülmektedir. Oksijenin indirgenmesi reaksiyonu sırasında transfer edilen elektron katsayıları tafel eğrileri kullanılarak hesaplanmıştır. %1.5 Co içeren kobalt ftalosiyanin / Vulcan XC-72 katalizör sistemi, hazırlanan diğer katalizör sistemlerinden daha iyi sonuç verdiği bulunmuştur. Hazırlanan katalizör sistemlerinin SEM ve EDAX analizleri yapılmıştır.

In this work; different amount of metal loading cobalt and iron phthalocyanine / Vulcan XC-72 (carbon supported material) catalyst systems that have been synthesized to use for cathode catalyst in PEM fuel cells have been prepared. Oxygen reduction reaction kinetics of these prepared catalyst systems have been examined as a function of working temperature and scan rate by using cyclic voltammetry method, and their electrocatalytic activities have been compared according to the amounts of metal loading. Electrocatalytic acitivities have been observed one by one in acid medium and presence of ethanol. Generally, it is considered that catalyst systems degraded after 250C. The numbers of transferred electron have been calculated by using tafel plots. In this study it is observed that %1.5 Co loading cobalt phthalocyanine / Vulcan XC-72 catalyst system gives better results compared to the other prepared catalyst systems. The prepared catalysts were characterized with SEM and EDAX.