KaydedilenlerDerginizi ekleyin

Dergiler / Osmaniye Korkut Ata Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi / 2026 / Cilt: 7 Sayı: 4

Hidrojenasyon Reaksiyonlarında Polimer Elektrodun Etkisinin İncelenmesi

Investigations of the Effect of Polymer Electrode in Hydrogenation Reactions

Rukan Suna Karatekin(MERSIN UNIVERSITY)
Fatih Köleli(MERSIN UNIVERSITY)0000-0002-0165-9582
Sayfa
1722–1733
Yayın Tarihi
2024-09-16
🏛️Bu makalenin bibliyografik verileri ve tam metin bağlantısı DergiPark üzerinden sağlanmıştır.
DergiPark Kaydı ↗
✨

Yapay Zeka Hızlı Bakış & Çıkarımlar

AI Insight
⚡ TL;DR(1 Cümlede Hızlı Çıkarım)

Hazırlanan elektrodun SEM ve BET analizi ile karakterizasyonu gerçekleştirilmiştir.

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:Son yapılan elektrokimyasal hidrojenasyon çalışmalarında iletken polimerler yaygın olarak kullanılsa da reaksiyona nasıl bir katkıda bulundukları tam olarak aydınlatılmamıştır.
📊
Temel Bulgular & Veri:Elde edilen veriler doğrultusunda hidrojen oluşumunun yavaş ve kontrollü gerçekleştiği elde edilen Tafel eğimi değerinden (480 mV/dec) anlaşılmıştır.
💡
Sonuç & Katkı:Hazırlanan elektrodun SEM ve BET analizi ile karakterizasyonu gerçekleştirilmiştir.
🔬Tür:Modelleme & Sayısal Simülasyon
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:hidrojen oluşumu · metal desteksiz elektrot · polianilin

Özet

Son yapılan elektrokimyasal hidrojenasyon çalışmalarında iletken polimerler yaygın olarak kullanılsa da reaksiyona nasıl bir katkıda bulundukları tam olarak aydınlatılmamıştır. Bu çalışmada iletkenliği ve kararlılığı yüksek olan polianilin metal desteksiz olarak elektrot haline getirilip, hidrojen oluşturma performansı incelenmiştir. Hidrojen oluşum mekanizması dönüşümlü voltametri, Tafel polarizasyon eğrisi ve elektrokimyasal impedans spektroskopisi ile incelenmiştir. Elde edilen veriler doğrultusunda hidrojen oluşumunun yavaş ve kontrollü gerçekleştiği elde edilen Tafel eğimi değerinden (480 mV/dec) anlaşılmıştır. Hidrojen oluşum kinetiği elektrokimyasal impedans spektroskopisi ile farklı potansiyellerde kaydedilen Nyquist eğrilerinin simülasyonu sonucu aydınlatılmaya çalışılmıştır. CO2, N2 gibi kararlı moleküllerin daha düşük enerji girdisi ile dönüşümlerinin gerçekleşmesinin polimerin yavaş hidrojen çıkarması özelliğinden kaynaklandığı anlaşılmıştır. Hazırlanan elektrodun SEM ve BET analizi ile karakterizasyonu gerçekleştirilmiştir.

Abstract

Although conductive polymers have been widely used in recent electrochemical hydrogenation studies, it has not been fully clarified how they contribute to the reaction. Herein, polyaniline, which has high conductivity and stability, was turned into an electrode without metal support and its hydrogen generation performance was examined. The hydrogen evolution mechanism was investigated by cyclic voltammetry, Tafel polarization curve, and electrochemical impedance spectroscopy. Through the analysis results, it was determined that hydrogen formation occurred slowly and in a controllable. Hydrogen evalution kinetics were tried to be elucidated simulation of Nyquist curves recorded at different potentials performed by electrochemical impedance spectroscopy and It has been understood that the transformation of stable molecules such as CO2 and N2 with lower energy input is due to the slow hydrogen release feature of the polymer. The prepared electrode was characterized by SEM and BET analysis

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

Karatekin, R. S., Köleli, F. (2024). Hidrojenasyon Reaksiyonlarında Polimer Elektrodun Etkisinin İncelenmesi. Osmaniye Korkut Ata Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, Cilt: 7 Sayı: 4, 1722–1733. https://doi.org/10.47495/okufbed.1450811

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (24)

  1. Aydın R., Köleli F. Electrochemical reduction of CO2 on a polyaniline electrode under ambient conditions and at high pressure in methanol. Journal of Electroanalytical Chemistry 2002; 535(1–2): 107-112.
  2. Belgherbi O., Seid L., Lakhdari D., Chouder D. Optical and morphological properties of electropolymerized semiconductor polyaniline thin films: Efect of thickness. Journal of Electronic Materials 2021; 50: 3876-3884.
  3. Beygisangchin M., Rashid SA., Shafie S., Sadolhosseini AM., Lim HN. Preparations, properties, and applications of polyaniline and polyaniline thin films-A review. Polymers 2021; 13(12): 2003.
  4. Bockris JO’M, Reddy. AKN. Modern electrochemistry, 2 th ed. NY: Plenum Press; 1970.
  5. Borresen B., Hagen G., Tunold R. Hydrogen evolution on RuxTi1-xO2 in 0,5 M H2SO4. Electrochimica Acta 2002; 47: 1819-1827.
  6. Çirmi D., Aydın R., Köleli F. The electrochemical reduction of nitrate ion on polypyrrole coated copper electrode. Journal of Electroanalytical Chemistry 2015; 736: 101-106.
  7. Garcia G., Diaz-Coello S., Pastor E. Precise determination of Tafel slopes by DEMS. Hydrogen evolution on tungsten-based catalysts in alkaline solution. International Journal of Hydrogen Energy 2019; 44(25): 12576-12582.
  8. Guo A., Baumann AE., Rus ED., Stafford CM. Polymer-regulated electrochemical reduction of CO2 on Ag. The Journal of Physical Chemistry C 2023; 127(35): 17355-17365.
  9. Jun M., Kim D., Kim M., Kwon T., Lee K. Polymer-covered copper catalysts alter the reaction pathway of the electrochemical CO2 reduction reaction. ACS Omega 2022; 7(47): 42655-42663.
  10. Karatekin RS, Kaplan S, Electrodeposited Pd nanoparticles onto Fe3O4-S-rGO for methanol electro- oxidation. Electrocatalysis 2023; 14: 901–911.
  11. Kayan DB., Baran T., Menteş A. Functionalized rGO-Pd nanocomposites as high-performance catalysts for hydrogen generation via water electrolysis. Electrochimica Acta 2022; 422: 140513.
  12. Kayan DB., Koçak D., İlhan M., Koca A. Electrocatalytic hydrogen production on a modified pencil graphite electrode. International Journal of Hydrogen Energy 2017; 42(4): 2457-2463.
  13. Li Z., Ge R., Su J., Chen L. Recent progress in low Pt content electrocatalysts for hydrogen evolution reaction. Advanced Materials Interfaces 2020; 7: 2000396-.
  14. Losiewicz B., Budniok A., Rowinski E., Lasia A. The structure, morphology and electrochemical impedance study of the hydrogen evolution reaction on the modifed nickel electrodes. Electrochim. Acta 2004; 29: 145-147.
  15. Lymperi A., Chatzilias C., Xydas F., Martino, E. Electrochemical promotion of CO2 hydrogenation using a Pt/YSZ fuel cell type reactor. Nanomaterials 2023; 13(13): 1930.
  16. Saouti F., Belaaouad S., Cherqaoui A. Polyaniline thin film prepared by electrochemical polymerization method. Biointerface Research in Applied Chemistry 2022; 12(4): 5523-5533
  17. Saraswat A., Kuma S. Cutting-edge applications of polyaniline composites towards futuristic energy supply devices. European Polymer Journal 2023; 200: 112501.
  18. Shi Z., Wnag Y., Lin H., Zhang H., Shen M., Xie S., Zhang Y., Gap Q., Tang Y. Porous nanoMoC@graphite shell derived from a MOFs-directed strategy: an efficient electrocatalyst for the hydrogen evolution reaction. Journal of Material Chemistry A 2016; 4: 6006-6013.
  19. Smiljanic M., Rakocevic Z., Maksic A., Strbac S. Hydrogen evolution reaction on platinum catalyzed by palladium and rhodium nanoislands. Electrochimica Acta 2014; 117: 336-343.
  20. Tezcan F. A new synthesis route of Bi2S3 with solvothermal deposition in photoelectrochemical hydrogen production. Journal of Molecular Structure 2024; 1301: 137418.
  21. Sun P., Shen X., Xu P., Huang W., Xu Q. Conductive polyaniline film synthesized through in-situ polymerization as a conductive seed layer for hole metallization of printed circuit boards. Applied Surface Science 2024; 655: 159649.
  22. Tang H., Kitani A., Maitani S., Munemura H., Shiotani M. Electropolymerization of aniline modified by para-phenylenediamine. Electrochim Acta 1995; 40: 849.
  23. Valian M., Burhab ZM., Niasari MS. Hydrothermal architecture of Bi0.48Tb1.52Ti2O7/polyaniline nanocomposites to improve electrochemical hydrogen storage performance. Journal of Energy Storage 2024; 79: 110252.
  24. Wang T., Sun H., Peng T., Liu B., Hou Y., Lei B. Preparation and characterization of polyaniline/p-phenylenediamine grafted graphene oxide composites for supercapacitors. Journal of Molecular Structure 2020; 1221: 128835.