Browsing by Author "Çağlar, Aykut"

Now showing 1 - 4 of 4

Carbon Nanotube Supported Direct Borohydride Fuel Cell Anode Catalysts: the Effect of Catalyst Loading
(2020) Şahın, Ömer; Hansu, Tulin Avcı; Çağlar, Aykut; Kıvrak, Hilal Demir
Energy, vital and permanent need for human life and welfare, supplied by fossil fuels such asoil, coal, and natural gas through the world has been rising gradually. However, the employmentof fossil fuels to supply energy need have several disadvantages such as shortage of fossil fuelsand global warming caused via fossil fuel exhaust gases. To eliminate these disadvantages offossil fuel consumption in energy generating systems, research studies are dedicated to thealternative energy sources such as fuel cells, batteries, solar energy, wind energy. Fuel cells arethe most popular alternative energy devices and attributed great importance to recompense therapidly increasing energy demand. Direct Borohydride Fuel Cells (DBFCs), known as a specialgroup of an alkaline direct liquid fuel cell (DLFC). At present, monometallic CNT supportedPd electrocatalysts (Pd/CNT) are prepared at varying Pd loadings via sodium borohydride(NaBH4) reduction method to investigate their NaBH4 electrooxidation activities. Thesemonometallic Pd/CNT catalysts are characterized by X-ray Diffraction (XRD), N2 adsorptiondesorption, X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), and Scanning Electron MicroscopyEnergy Dispersive X-ray analysis (SEM-EDX). NaBH4 electrooxidation measurements areperformed with cyclic voltammetry (CV), chronoamperometry (CA), and electrochemicalimpedance spectroscopy (EIS). The 30% Pd/CNT catalyst exhibits the highest electrochemicalactivity. By altering Pd loading, catalyst surface electronic structure changes significantly,leading to enhanced NaBH4 electrooxidation activity. As a conclusion, it is clear that Pd/CNTcatalysts are good candidate as anode catalysts for direct borohydride fuel cells.
Geçiş Metali Çekirdeği Üzerinde (Au, Ti, V, Mn, Fe, Co, Ni, Zn) Pd Kabuklandırılması ile Çok Metalli Çekirdek/kabuk Katalizörlerinin Nano Tasarım ile Sentezi, Karakterizasyonu ve Dfayp Uygulamaları
(2017) Yurtcan, Ayşe Bayrakçeken; Çağlar, Aykut; Şahin, Özlem; Mert, Suha Orçun; Kavak, Emrah; Kıvrak, Hilal Demir
Doğrudan formik asit yakıt pilleri (DFAYP) cazip alternatif güç kaynaklarından biridir çünkü DFAYP hem yüksek enerji yoğunluğuna hem de yüksek güce sahiptir. DFAYP’nin geliştirilmesinde kısıtlayıcı etkenlerden birisi anot katalizörü olarak kullanılan Pd katalizörün istenmeyen reaksiyonu (CO ara ürününün yüzeyde oluşumu ve CO2 ürününe dönüşümü) kısmi olarak teşvik etmesidir. Bu durum, DFAYP’nin güç yoğunluğunun ve uzun vadedeki kararlılığının azalmasına sebep olmaktadır. Bu yüzden, Pd metalinin elektrokatalitik özelliklerinin geliştirilmesi ile istenmeyen reaksiyonun gerçekleşmesi engellenir, buna bağlı olarak DFAYP’nin güç yoğunluğu ve uzun vadedeki kararlılığı artırılabilir. Çeşitli geçiş metalleri ile Pd metalinin ve çeşitli geçiş metalleri ile Pd ve Pt metallerinin bir araya getirilmesiyle elektrokatalitik aktiviteleri daha yüksek çok metalli nano katalizörler elde etmek mümkündür. Formik asit elektrooksidasyonu için uygun çok metalli nano katalizörlerin geliştirilmesi, bu geçiş metallerinin Pd metalinin elektronik, kimyasal ve kristal yapısı, yüzey aktif sitelerinin sayısı ve yüzey kusurlarının derişimi ve bu özelliklere bağlı olarak formik asit elektrooksidasyonunun ve reaksiyon basamaklarının nasıl etkilediğine dair yeterli bir bilgi henüz mevcut değildir. Bu projedeki hedefimiz nano mühendislik uygulamaları ile sentezlenmiş çekirdek/kabuk ve çekirdek/kabuk/küme çok metalli nano katalizörler üzerinde formik asidin elektrooksidasyon kinetiğinin nasıl ilerlediğini kavramaktır. Bu bilgilere dayanarak, DFAYP gibi alternatif enerji uygulamaları için ucuz ve yüksek performanslı nano katalizörler geliştirilmiştir. Hedefimizi gerçekleştirmek için bilimsel amaçlarımız sırası ile şöyledir: (i) geçiş metalleri üzerinde hazırlanan çok metalli nano katalizörlerde Pd nano katalizör yüzeyinin elektronik, kimyasal ve kristal yapısının, toplam yüzey aktif sitelerinin sayısının ve yüzey kusurlarının derişimin nasıl değiştiğinin belirlenmesi, (ii) yüzeyin elektronik, kimyasal ve kristal yapısındaki bu değişimlerin formik asit elektrooksidasyon aktivitesi, kinetiği ve DFAYP performansları ile ilişkilendirilmesi, (iii) bu ilişkileri kullanarak yüksek aktiviteye ve yüksek kararlılığa sahip yeni nesil aktif formik asit anot nano katalizörlerinin üretilmesi, (iv) bu çekirdek/kabuk ve çekirdek/kabuk/küme çok metalli anot nano katalizörlerinin DFAYP ölçümlerini kullanarak DFAYP’nin performansının ekserji analizi ile belirlenmesi.
Graphene Synthesis, Characterization Ve Glucose Oxidation of Prepared by the Cvd Technique
(2018) Çağlar, Aykut; Kıvrak, Hilal Demir; Aktaş, Nahit
Bu çalışmada, Kimyasal Buhar Biriktirme (CVD) yöntemi ile grafen sentezi yapılmıştır. Grafen sentezinde metan akış hızı (0.5-7.5 sccm), hidrojen akış hızı (0-50 sccm) ve süre (20-40 dk) parametreleri incelenmiştir. Bu parametreler ile 10 farklı grafen ITO (İndium Tin Oxide) elektrotu üzerine kaplanmıştır. ITO üzerine kaplanan grafen elektrotun glikoz oksidasyon aktivitesi araştırılmıştır. Bu 10 farklı grafenin fiziksel karakterizasyonu Raman Spektroskopisi, SEM ve XPS karakterize edilmiş ve döngüsel voltametre (CV) elektrokimyasal yöntemi ile aktiviteleri ölçülmüştür. Sonuç olarak ITO üzerine kaplanan 10 farklı grafen elektrot içerisinde en iyi aktiviteyi 7 numaralı elektrot göstermiştir. Anahtar kelimeler: CV, CVD, Glikoz oksidasyonu, Grafen, ITO
Synthesis of Cdm (s, Se, Te) Bimetalic Quantum Point Structures and Photo-Electrochemical Glucose Electrooxidation Applications
(2022) Çağlar, Aykut; Kıvrak, Hilal Demir; Aktaş, Nahit
Bu çalışmada, TiO2-destekli Cd ve Cd-M (S, Se, Te) katalizörleri fotoelektrokimyasal glikoz elektrooksitlenme aktivitelerini incelemek için ıslak emdirme yöntemi ile hazırlanmıştır. Fotoelektrokimyasal glikoz elektrooksitlenmeye karşı CV ölçümleri ile en iyi aktiviteyi sağlayan indirgeme sıcaklığı (400 oC) ve Cd/TiO2 (%0.1) miktarı belirlendi. Daha sonra alaşım %0.1 CdM (S, Se, Te)/TiO2 bimetalik katalizörler farklı atom oranlarda ıslak emdirme yöntemi ile hazırlandı. Bu katalizörler ileri yüzey analitiksel yöntemler ile karakterize edildi. Ayrıca, fotoelektrokimyasal glikoz elektrooksitlenme ölçümleri döngüsel voltametri, kronoamperometri ve elektrokimyasal impedans spektroskopisi analizleri ile yapıldı. Bu ölçümler karanlıkta ve UV aydınlatma altında yapıldı. CV sonuçlarına göre %0.1 Cd/TiO2, %0.1 CdTe(50-50)/TiO2, %0.1 CdSe(50-50)/TiO2 ve %0.1 CdS(50-50)/TiO2 katalizörlerin hem karanlıkta hemde UV aydınlatma altında en iyi foto-katalitik glikoz elektrooksitlenme aktivitesi sergilemişlerdir. Her iki ölçümde de %0.1 CdTe(50-50)/TiO2 katalizörü en iyi fotokatalitik glikoz elektrooksitlenme aktivitesi sergilemiştir. Ayrıca, %0.1 CdTe(70-30)/TiO2 katalizörü diğer katalizörlere kıyasla en iyi fotokatalitik hidrojen peroksit elektrooksitlenme aktivitesi sergilemiştir. CdTe alaşımı farklı karbon destek malzemeleri ile sodyum borhidrür indirgeme yöntemi ile hazırlanarak %0.1 CdTe/CNT katalizörü diğer karbon destekli katalizörlere kıyasla en iyi fotokatalitik glikoz elektrooksitlenme aktivitesi sergilemiştir. Anahtar kelimeler: Cd, Farklı destek malzemeler, Fotoelektrokimyasal, Glikoz, Hidrojen peroksit, S, Se, Te.