Ptco Ikili Alaşımlı Heterokatalizör Filmin Ve Geliştirilen Diğer Ara Yüzeylerinin Elektronik Ve Fiziksel Yapısının (Metanol/Ethanol Moleküllerine) Katalizasyona Etkisinin Araştırılması

Abstract

Yapılan bu çalışmada ikili alaşım PtCo ve saf Pt katalizör yüzeyleri kontrollü bir şekilde geliştirerek elektronik ve yapısal faktörlerin örnek olarak seçilen metahanol moleküllerinin katalizasyonuna nasıl etkisi olduğu araştırılmıştır. Altaş üzerindeki katalizör yüzeyin özellikleri kimyasal reaksiyonların dinamiğini nasıl etkilediğini anlıyabilmemiz için altaşın yüzeyinin hangi katalaitik reaksiyonları hızlandırabileceği yada yavaşlatacabileceği bir şekilde hassas modifiye ve dizayn edilebilmelidir. Yüzey dizayn ve modifikasyonunda oldukça hassas kalibrasyonları yapılmış e-beam ve magnetron saçtırma kaplama teknikleri yüksek duyarlılıkda kullanılarak heterokatalizör yüzeyler oluşturulmaktadır. Aynı hassasiyetde XPS,UPS, AES, LEED, LEIS ve STM yüzey hassas cihzalar yüzey analizlerinde kullanılmıştır. TPD deneyleri ise Methanaol ile heterokatalizör yüzey arasında gerçekleşen katalatik reaksiyonlar karakterizasyonunda kullanılmıştır. Saf metal ve ikili Pt-Co alaşım filmler TiO2(110) yüzeyi üzerinde sırası ile tek seferde ve Pt ve Co ardaşık kaplama teknikleri kullanılmıştır. Co atomlarına göre Pt atomlarının daha mobil olmasından dolayı ardaşık kaplamada Pt ilk kaplama olmasına rağmen yeterince tanecik oranına sahip olduğunda Co taneciklerini sardığı gözlemlenmiştir. Kaplama sırasına bakmaksızın tancikler yüzeyinde gerçekleşen difüzyon ile oluşan elementel kompozüsyon aynı kompozüsyona eşdeğer bimetalik yüzeyler ile aynı aktivasyonu göstermektedir. Methanol Moleküllerin saf ve bimetalik katalizör yüzeyler üzerindeki reaksiyonu TPD deneyi ile çalışıldığında C-H bağın bozulmasını engellenerek methane üretimi saf katalizör yüzeylerdense bimetalik yüzeylerde artış görülmüştür. Metahanol reaksiyonunda CO oluşumu sırasında yüzeyden ayrılması sınırlıda olsa gerçekleşiyor ve genelde Co üzerindeki Pt atomları tercih ediyor. Ancak yakıt hücrelerin katot bölgesinde görülen oksijen indirgenem reaksiyonunda (ORR), Pt-Co yüzeyinin CO zehirlenmesine karşı daha düşük sıcaklıklara kadar direnç gösterebilmektedir. Ek olarak Ti destek tabaksı ile bu direnç dahada artmışdır.Az da olsa elektonik etki gözlenmekle birlikde Ti daha çok morfolojik etkisi olduğu düşünülüyor.