Dergiler / Osmaniye Korkut Ata Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi / 2022 / Cilt: 5 - Sayı: Özel Sayı

Hidrojen Üretimi İçin Geçiş Metali İhtiva Eden Elektrokatalizörlerin Elektrokimyasal Üretimi

Electrochemical Production of Transition Metal-Based Electrocatalysts for Hydrogen Production

Sayfa
206–215
Yayın Tarihi
2022-02-23
DOI
—
🏛️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)

Deneysel sonuçlara göre, 3V'da 15 dakikalık elektroliz süresi boyunca üretilen H2(g) miktarları, Pt - G (Hücre-1), SS - G (Hücre-2) ve SS - G/ NiCoCu (Hücre-3) için sırasıyla 15 mL; 11,13 mL ve 13,12 mL’dir.

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:Artan nüfus ve endüstriyel gelişmelerle birlikte enerji talebi de artmaktadır.
📊
Temel Bulgular & Veri:Olumsuz etkilerin bir sonucu olarak, araştırmacılar enerjinin ve insanlığın uzun vadeli sürdürülebilirliğini sağlamak için çeşitli alanlarda çalışarak yenilenebilir kaynakları araştırmaya başlamışlardır.
💡
Sonuç & Katkı:Deneysel sonuçlara göre, 3V'da 15 dakikalık elektroliz süresi boyunca üretilen H2(g) miktarları, Pt - G (Hücre-1), SS - G (Hücre-2) ve SS - G/ NiCoCu (Hücre-3) için sırasıyla 15 mL; 11,13 mL ve 13,12 mL’dir.
🔬Tür:Deneysel Tarla Denemesi
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:Alkali elektroliz · Hidrojen üretimi · Yenilenebilir enerji

Özet

Artan nüfus ve endüstriyel gelişmelerle birlikte enerji talebi de artmaktadır. Ne yazık ki, talebin büyük bir kısmını karşılamak için yenilenemeyen kaynaklar kullanılmaktadır. Olumsuz etkilerin bir sonucu olarak, araştırmacılar enerjinin ve insanlığın uzun vadeli sürdürülebilirliğini sağlamak için çeşitli alanlarda çalışarak yenilenebilir kaynakları araştırmaya başlamışlardır. Yenilenebilir enerji kaynakları dünyanın geleceği için çok önemlidir. Bu bağlamda, uygun çözümün gelecek vadeden bir enerji taşıyıcısı olan “hidrojen” olduğunu söyleyebiliriz. Bu çalışmada, sistemin güç ihtiyacını karşılamak için yenilenebilir enerji kaynakları ile kolayca entegre edilebilme avantajından dolayı alkali elektroliz sistemi tercih edilmiştir. Anot olarak platin (Pt) ve paslanmaz çelik (SS) elektrotlar kullanıldı. Katot olarak grafit (G) ve üçlü (nikel, bakır, kobalt) geçiş metalleriyle modifiye edilmiş grafit (G/NiCoCu) elektrotlar kullanılmıştır. Modifiye elektrotlar, galvanostatik yöntem kullanılarak hazırlandı. Suyun ayrışma reaksiyonunu gerçekleştirmek için 2,3V ile 3V arasında değişen çeşitli çalışma potansiyelleri uygulandı. Artan uygulama potansiyeli ile üretilen hidrojen gazı (H2(g)) miktarı arttı. Deneysel sonuçlara göre, 3V'da 15 dakikalık elektroliz süresi boyunca üretilen H2(g) miktarları, Pt - G (Hücre-1), SS - G (Hücre-2) ve SS - G/ NiCoCu (Hücre-3) için sırasıyla 15 mL; 11,13 mL ve 13,12 mL’dir.

Abstract

Energy demand increases with increasing population and industrial developments. Unfortunately, non-renewable sources are used to meet a large portion of the demand. As a result of the negative effects, researchers have begun to investigate renewable sources by working in a variety of fields in order to ensure the energy and humanity's long-term sustainability. Renewable energy sources are very important for the future of the world. In this regard, we can claim that the convenient solution is “hydrogen” which is as promising energy carrier. In this study, alkaline electrolysis system was preferred due to the advantage of being easily integrated with renewable energy sources to meet the power requirements of the system. The platinum (Pt) and stainless steel (SS) electrodes were used as anodes. Graphite (G) and ternary transition metals (nickel, copper, cobalt) modified graphite (G/NiCoCu) electrodes were used as cathode. The modified electrodes were prepared by using galvanostatic method. The various operation voltages were applied that varied from 2,3V to 3V in order to realize water splitting reaction. The amount of produced hydrogen gas was increased with increasing operation voltage. According to the experimental results, at 3V for 15 minutes of electrolysis time, the produced H2 gas values were 15 mL, 11,13 mL and 13,12 mL for Pt - G (Cell-1), SS - G (Cell-2) and SS - G/ NiCoCu (Cell-3), respectively.

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

ERGEN, E., NAZLIGÜL, H., MERT, B. D. (2022). Hidrojen Üretimi İçin Geçiş Metali İhtiva Eden Elektrokatalizörlerin Elektrokimyasal Üretimi. Osmaniye Korkut Ata Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, Cilt: 5 - Sayı: Özel Sayı, 206–215. https://ajindex.com/articles/794923

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (12)

  1. Ahn, S. H., Park, H. Y., Choi, I., Yoo, S. J., Hwang, S. J., Kim, H. J., Jang, J. H. Electrochemically fabricated NiCu alloy catalysts for hydrogen production in alkaline water electrolysis. International Journal of Hydrogen Energy 2013; 38(31), 13493-13501.
  2. Andres, R. J., Gregg, J. S., Losey, L., Marland, G., Boden, T. A. Monthly, global emissions of carbon dioxide from fossil fuel consumption. Tellus B: Chemical and Physical Meteorology (2011); 63(3), 309-327.
  3. Barbir, F., Veziroǧlu, T. N., Plass Jr, H. J. Environmental damage due to fossil fuels use. International journal of hydrogen energy 1990; 15(10), 739-749.
  4. Bekar, N. Yenilenebilir Enerji Kaynakları Açısından Türkiye’nin Enerji Jeopolitiği. Türkiye Siyaset Bilimi Dergisi 2020; 3(1), 37-54.
  5. Çetin, S., Turan, E., Bayrakdar, E. Türkiye'nin Güneş Enerjisi Politikaları. Third Sector Social Economic Review 2019; 54(2), 949-968.
  6. Demirdelen, T., Ekinci, F., Mert, B. D., Karasu, İ., Tümay, M. Green touch for hydrogen production via alkaline electrolysis: The semi-flexible PV panels mounted wind turbine design, production and performance analysis. International Journal of Hydrogen Energy 2020; 45(18), 10680-10695. de Fátima Palhares, D. D. A., Vieira, L. G. M., Damasceno, J. J. R. Hydrogen production by a low-cost electrolyzer developed through the combination of alkaline water electrolysis and solar energy use. International Journal of Hydrogen Energy 2018; 43(9), 4265-4275.
  7. Greeley, J., Jaramillo, T. F., Bonde, J., Chorkendorff, I. B., Nørskov, J. K. Computational high-throughput screening of electrocatalytic materials for hydrogen evolution. Nature materials 2006; 5(11), 909-913.
  8. Güllü, M., Kartal, Z. Türkiye’nin Yenilenebilir Enerji Kaynaklarının 2030 Yılına Kadar Tahmini. 19 Mayıs Sosyal Bilimler Dergisi 2021; 2(2), 288-313.
  9. Hanif, I., Raza, S. M. F., Gago-de-Santos, P., Abbas, Q. Fossil fuels, foreign direct investment, and economic growth have triggered CO2 emissions in emerging Asian economies: some empirical evidence. Energy 2019; 171, 493-501.
  10. Kardaş, G., Yazici, B., Erbil, M. Effect of some primary alcohols on hydrogen yield on platinum cathode in chloride solution. International Journal of Hydrogen Energy 2003; 28(11), 1213-1218.
  11. Kaya, M.F., Demir, N. Albawabiji S.M., Taş, M. Investigation of alkaline water electrolysis performance for different cost effective electrodes under magnetic field. International Journal of Hydrogen Energy 2017; 42, 17583-1759
  12. Kim, S. M., Jin, S. H., Lee, Y. J., Lee, M.