Cu Katkılı Pt Nanoparçacıkların Katalitik Özelliklerinin İncelenmesi ve Elektronik Özelliklerinin Yoğunluk Fonksiyonel Teorisi Density Functional Theory Yöntemi ile Araştırılması


Karadağ F. (Yürütücü), Ekicibil A., Kaya D., Akyol M., Ayaş A. O.

Yükseköğretim Kurumları Destekli Proje, 2020 - 2022

  • Proje Türü: Yükseköğretim Kurumları Destekli Proje
  • Başlama Tarihi: Kasım 2020
  • Bitiş Tarihi: Mayıs 2022

Proje Özeti

Enerj odaklı çevreye duyarlı enerji arayışları, sera gazlarının artışı, buzulların erimesinden kaynaklanan felaketler, nüfus artışından dolayı yetersiz enerji kaynaklarından dolayı son yıllarda büyük önem kazanmıştır. Bu bağlamda nano parçacıkların katalizi sayesinde yakıt hücrelerinde kullanmak amacı ile etanol, metanol veya gliserol doğal ürünlerin katalizi fosil yakıtlara olan ihtiyacı ortadan kaldıracak önemli çalışmalar arasına girmiştir. Aynı zamanda hidrojen yakıt pilleri gibi teknolojide gerekli H2 gazının su gibi dünyamızda bolca bulunan sıvılardan eldesinde bu nano parçacıklar büyük rol oynamaktadır. Bizim bu çalışmamızda ORR ve EOR için Pt tabanlı Cu ile katkılanmış PtCu nano parçacıklarını polyol yöntemi ile 5 nm civarında üretmek ve elektrokimyasal özelliklerini araştırma çalışmaları yapılacaktır. Yapılan çalışmalar göstermiştirki farklı oranlarda katkılanan Pt atomları farklı katalitik özellikler göstermiştir. Bunun ana nedeni yapısal farklılıkların ve katkılanan atomun çekirde yada kabuk bölgesinde yapıya girmesinden dolayı olduğu anlaşılmıştır. Bu nedenle bu çalışmamızda farklı oranlarda PtxCu1-x nano parçacıklar üretilip öncelikle XRD ve Rietveld analizi ile yapısal, örgü parametreleri, Miller indisleri, yüzey yönelimleri gibi, ve SEM-EDS yöntemi ilede parçacık boyut analizi ile biçimsel analizleri yapılacaktır. Bu nano parçacıkların elektrokimyasal özellikleri karbon elektrodun üzerine depozit edilerek 3M potasyum klorid içinde Ag/AgCl elektrot referans elektrot ve pilatin folyo karşı elektrot kullanılarak LSV ve CV yöntemleri ile oksidasyon ve oksijen indirgeme reaksiyonlarını incelemek için kullanılacaktır. Bu eğrilerden kütle ve spesifik aktiviteler araştırılacaktır. Grubumuzun DFT hesaplamalarındaki deneyimini kullanarak deneysel verilerden elde edilen parametreler, PtCu nano parçacıkların yapısal, elektronik ve optimum bağlanma enerjileri hesaplanacaktır. Bu sayede deneysel veriler ile teorik verilerin karşılaştırılmasıyla yeni malzeme sentezinden önce uygun kombinasyonu seçmemizde bize yol gösterecektir.