Metalofitalosiyaninlerin sentezi ve yakıt pillerinin performansına etkileri

TÜBİTAK MİSAG Proje01.09.2004Temiz, sürdürülebilir ve yenilenebilir enerji kaynaklarının önemi hem çevre ile dost olmaları hem de azalan fosil yakıtlara alternatif olmaları bakımından gittikçe artmaktadır. Hidrojen de bu alternatif enerji kaynaklarının başında gelmektedir. Hidrojen ekonomisine geçtikten sonra enerji üretimi için yakıt pilleri en uygun araçlar olarak görülmektedir. Bu çalışmada proton değişim zarlı(PEM) hidrojen ve oksijenle çalışan yakıt pilleri geliştirilmesi amaçlanmaktadır. Bu amaca yönelik olarak değişik malzemeler denenmiş, elektrot hazırlama yöntemleri geliştirilmiş, PEM yakıt pillerininin performans ölçümlerim yapabilmek için bir test istasyonu kurulmuştur. Değişik elektrot alanına sahip(5 ile 25 cm2) yakıt pillerinin performans testleri voltaja karşılık akım ölçülerek tespit edilmiştir. PEM yakıt pillerinde katalizör olarak platinin kullanılması maliyeti önemli ölçüde artırdığından maliyeti düşürecek alternatif bir katalizör geliştirilmesi hedeflenmiştir. Metalofitalosiyaninlerin katot elektrotu için alternatif bir katalizör olabileceği düşünülmektedir. Bu çalışmada kobalt ve demir fîtalosiyaninler fıtalik anhidrit-üre metodu ile sentezlenmiş ve karakterize edilmiştir. Katalizör olarak %4 kobalt veya %4 ila %10 demir içeren fitalosiyanin-karbon siyahı yapısı, emdirme yöntemi ile hazırlanmıştır. Piroliz edilmemiş katalizörlerle ve 600°C ila 1000°C'de piroliz edileren katalizörler ile katot elektrotları hazırlanmıştır. Tekli yakıt pili test hücresinde yapılan performans ölçümleri sonucunda denenenler arasındaki en aktif katalizörün 1000°C'de piroliz yapılmış %4 kobalt içeren kobalt fitalosiyanin-karbon siyahı yapısı olduğu sonucuna varılmıştır