Synthesis of cobalt based metal oxide nanoparticles andinvestigation of their potential use as catalysts in wateroxidation reaction

---

Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, KİMYA ANABİLİM DALI, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2022

Tezin Dili: İngilizce

Öğrenci: İZEL AKSOY

Danışman: EMREN NALBANT

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Fosil yakıtlar yıkıcı etkilerinden dolayı çevreye zararlı enerji kaynakları olarak kabul edilmişlerdir. Bu suretle; yenilenebilir, temiz ve çevre dostu enerji kaynakları bulabilmek için çokça araştırma yapılmaktadır. Temiz doğası, hafifliği ve bağlarında depolanabilen yüksek enerji sayesinde H2 molekülü bu enerji kaynaklarından biri olarak kabul edilmektedir. Bu molekül, suyun ayrışması prosesi ile, doğada bulunan elementlerin oksitlerinden oluşan katalizörler yardımıyla kolayca üretilebilir. Bu çalışmada, Co2CrO4 mikroküreleri yeni bir katalizör olarak suyun yükseltgenmesi/oksijen çıkışı tepkimesinde kullanılmak üzere hidrotermal yöntemle sentezlenmiştir. SEM and TEM analizleri bu mikrokürelerin, boyutları 17 nm'yi bulan bireysel nanoparçacıklardan oluşan peletlerin birleşmesiyle oluşmuş bir morfolojiye sahip olduğunu göstermektedir. BET analizinin sonucunda mikrokürelerin oldukça yüksek yüzey alanına sahip olduğu ortaya çıkmıştır (125 m2 g-1). Camsı karbon elektrot yüzeyine yerleştirilen mikroküreler elektro-katalitik performans ölçümü için alkali ortamda test edilmiştir. Sonuçlar bu yeni materyalin 1.52 V vs. RHE başlangıç potansiyeli ve 10 mA cm-2 akım yoğunluğundaki 456 mV aşırı potansiyel ile ümit verici yeni bir katalizör olabileceğini göstermektedir. Ayrıca bu mikroküreler, uzun süreli sabit potansiyelli elektrolizde çok iyi kararlılık performansı göstermiştir. Genel olarak, Co2CrO4 mikroküreleri, kararlı ve ucuz olması avantajlarıyla, RuO2 gibi referans olarak kabul edilen diğer elektrokatalizörlerle kıyaslanabilecek özelliklere sahiptir.