Bor doplu CVD grafen üretimi ve yakıt pili performansı
Öz
Kimyasal Buhar Biriktirme (CVD) yöntemiyle üretilen grafen yapıların bor (B), kobalt (Co)-azot (N)- katkı maddeleri ile Proton Elektrolit Membran (PEM) yakıt pillerinde elektrokatalizör veya destek malzemesi olarak kullanılabilirliği incelenmiştir. Bor doplamada amonyum boran (H3N-BH3) doğrudan kullanılırken sodyum borhidrür (NaBH4) dolaylı olarak kullanılmıştır. Üretilen örnekler elektrokimyasal yöntemler yanında Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM), Geçirimli Elektron Mikroskobu (TEM), X-ışını Fotoelektron Spektroskopisi (XPS), Raman ve XRD yöntemleri ile de tanımlanmıştır. Grafen örneklerin elektrokimyasal oksijen indirgeme reaksiyon (ORR) ölçümleri döner disk elektrot (RDE) yönetimiyle, geliştirilen elektrotların yakıt pili testleri 5 cm2 aktif alanda yakıt pili test sistemi ile yapılmıştır. Bor içerikli indirgeme yaklaşımı, yakıt pili testlerinde PtCo/B/grafen katalizör ile 3000 mA/cm2 seviyelerinde diğer yaklaşımların 3 katı ve üzeri akım yoğunluğu vermiştir.
Anahtar Kelimeler
Destekleyen Kurum
Proje Numarası
Teşekkür
Kaynakça
- [1] Rao C. N. R., Gopalakrishnan K., Govindaraj A., Synthesis, properties and applications of graphene doped with boron, nitrogen and other elements, Nano Today, 9, 324-343, 2014.
- [2] Wang H., Maiyalagan T., Wang X., Review on recent progress in nitrogen-doped Graphene: Synthesis, characterization, and its potential applications, Am. Chem. Soc., 2, 781−794, 2012.
- [3] Li X. F., Lian K. Y., Liu L., Wu Y., Qiu Q., Jiang J., Deng M., vd, Unraveling the formation mechanism of graphitic nitrogen doping in thermally treated graphene with ammonia, Sci. Rep., 6, 23495, 2016.
- [4] Yeh M. H., Li Y. S., Chen G. L., Lin L. Y., Li T.J., Chuang H. M., Hsieh C. Y., vd., Facile synthesis of boron-doped graphene nanosheets with hierarchical microstructure at atmosphere pressure for metal-free electrochemical detection of hydrogen peroxide, Electrochim. Acta, 172, 52-60, 2015.
- [5] Zhao Y., Hu C., Hu Y., Cheng H., Shi G., Qu L., A versatile, ultralight, nitrogen-doped graphene framework,. Angew. Chem., 51, 11173–11388, 2012.
- [6] Wu X., Wang Y., Yang P., The field emission properties from the pristine/B-doped graphene-C70 composite, Phys. Lett. A., 381 (24), 2004-2009, 2017.
- [7] Panchakarla L. S., Govindaraj A., Rao C. N. R., Boron- and nitrogen-doped carbon nanotubes and graphene, Inorg. Chim. Acta, 363, 4163-4174, 2010. [8] Liao C., Zhang M., Niu L., Zheng Z., Yan F., Highly selective and sensitive glucose sensors based on organic electrochemical transistors with graphene-modified gate electrodes, J. Mater. Chem. B, 1, 3820-3829, 2013. [9] Agnoli S., Favarob M., Doping graphene with boron: a review of synthesis methods, physicochemical characterization, and emerging applications, Mater. Chem. A, 4, 5002-5025, 2016.
- [10] Mazanek V., Matejkova S., Sedmidubsky D., Pumera M., Sofe Z., One step synthesis of B/N co-doped graphene as highly efficient electrocatalyst for oxygen reduction reaction-synergistic effect of impurities, Chem. Eur. J, 928-936, 2017.
Ayrıntılar
Birincil Dil
Türkçe
Konular
Mühendislik
Bölüm
Araştırma Makalesi
Yazarlar
Fatma Gül Boyacı San
Bu kişi benim
0000-0002-5578-1145
Türkiye
Yayımlanma Tarihi
30 Eylül 2019
Gönderilme Tarihi
18 Temmuz 2019
Kabul Tarihi
17 Eylül 2019
Yayımlandığı Sayı
Yıl 2019 Cilt: 4 Sayı: 3
Cited By
Design of Sulfur Resistant Cobalt Catalysts by Boron Promotion: Atomic Scale Insights
Sakarya University Journal of Science
https://doi.org/10.16984/saufenbilder.1352961