CuCoSe2 yapıların sentezi, karakterizasyonu ve elektrokatalitik özelliklerin incelenmesi

Bu tez çalışmasında, iki basamaklı hidrotermal yöntemle CoCuSe2 sentezlenmiş ve karbon pasta elektrot yapımında kullanılmıştır. Ardından elektrot yüzeyi üzerine platin nanoparçacıklarla dekore edilmiştir. CoCuSe2 nano yapıların yapısal analizi PANanalytical Empyrean markalı cihazla X ışını difraktometresi(XRD), morfolojik özellikleri FESEM FEI Quanta 450 markalı cihazla Taramalı elektron mikroskobu (SEM), kimyasal yapısı Thermo Scientific K-Alpha markalı cihazla X ışını fotoelektron spektrometresi (XPS) ve Thermo Nicolet 6700 markalı cihazla Fourier Dönüşümlü Kızılötesi Spektroskopisi (FTIR), ile karakterize edilmiştir. Elde edilen nanokompozitin elektrokimyasal etkinliği formaldehitin yükseltgenme tepkimesi incelenerek gerçekleştirilmiştir. Bu amaçla, elektrot kompozisyonu, Pt döngü sayısı, Pt derişimi ve destek elektrolit derişimi optimize edilmiştir. Optimum koşullar altında, hazırlanan elektrot, yalın CPE, CoCuSe2/CPE, Pt/CPE ve Pt/CoCuSe2/CPE elektrotlarına göre çok daha yüksek elektrokatalitik aktivite göstermiştir. Bildiğimiz kadarıyla, bu çalışma, formaldehit oksidasyonunda CoCuSe2 ve Pt nanokompozitlerinin kullanımı ile ilgili ilk çalışmadır. Sentezlenen bu katalizör yüzeyi formaldehit oksidasyonuna yönelik katalitik aktiviteyi geliştirdiğinden, bu malzeme yakıt hücresi uygulamalarında ve formaldehitin sulu çözeltilerden giderilmesi için umut verici bir adaydır.

In this thesis, CoCuSe2 was synthesized by a two-step hydrothermal method and used in the construction of carbon paste electrodes. Then, the electrode surface was decorated with platinum nanoparticles. Structural analysis of CoCuSe2 nanostructures X-ray diffractometry (XRD) with PANanalytical Empyrean device, morphological features Scanning electron microscope (SEM) with FESEM FEI Quanta 450 device, chemical structure X-ray photoelectron spectrometry (XPS) with Thermo Scientific K-Alpha device and Thermo Nicolet Characterized by Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) with the 6700 branded device. The electrochemical activity of the obtained nanocomposite was carried out by examining the oxidation reaction of formaldehyde. For this purpose, electrode composition, Pt cycle number, Pt concentration and supporting electrolyte concentration were optimized. Under optimum conditions, the prepared electrode showed much higher electrocatalytic activity than the plain CPE, CoCuSe2/CPE, Pt/CPE and Pt/CoCuSe2/CPE electrodes. To our knowledge, this is the first study on the use of CoCuSe2 and Pt nanocomposites in formaldehyde oxidation. Since this synthesized catalyst surface improves the catalytic activity for formaldehyde oxidation, this material is a promising candidate in fuel cell applications and for the removal of formaldehyde from aqueous solutions.