Tiyobis-naftol Sübstitüe Metalli Ftalosiyanin Bileşiklerinin Elektrokimyasal, Spektroelektrokimyasal ve Elektrokatalitik Özellikleri

Cengiz E. Ş., Akdağ Ö., Zayin Ö., Orman E. B., Odabaş Z., Özkaya A. R.

9Th International Conference On Materials Science And Nanotechnologhy For Next Generation, Ankara, Türkiye, 22 - 24 Eylül 2022, ss.164-165

  • Yayın Türü: Bildiri / Özet Bildiri
  • Basıldığı Şehir: Ankara
  • Basıldığı Ülke: Türkiye
  • Sayfa Sayıları: ss.164-165
  • Marmara Üniversitesi Adresli: Evet

Özet

Yakın gelecekte yaşanabilecek enerji kıtlığı nedeniyle çevre dostu ve sürdürülebilir enerji sistemlerine ihtiyaç duyulmaktadır. Yakıt pilleri; sürdürülebilir ve temiz enerji için umut vadeden, yüksek özgül enerji yoğunlukları, enerji dönüşüm verimlilikleri, düşükten sıfıra emisyonları ve yüksek güvenlikleri nedeniyle büyük ilgi görmüştür. Ayrıca metal-hava pilleri, özellikle teorik enerji yoğunluğu mevcut Li-iyon pillere göre çok daha yüksek olan Zn-hava pili, çok daha ucuz ve güvenli olmakla birlikte, gelecek vadeden sistemlerdir. Oksijen indirgeme reaksiyonu (ORR) elektrokatalizörleri, bu sistemlerin genel performansını ve verimliliğini belirler. Sonuç olarak değerli Pt bazlı malzemelere alternatif olarak uygun maliyetli ORR elektrokatalizörlerinin geliştirilmesi bu sistemlerin uygulanabilirliği açısından önemlidir.

Ftalosiyanin (Pc) kompleksleri, yüksek redoks aktiviteleri, kimyasal ve ısıl kararlılıkları ve ayrıca karbon malzemelerle yüksek uyumlulukları nedeniyle sıklıkla araştırılan umut verici adaylardandır. Karbon malzemelerle olan kompozitleri, yukarıda belirtilen sistemlerin katotları için oldukça aktif ve değerlidir. Bu çalışmada, 1,1`-tiyobis(naftalen-2-oksi) sübstitüe Pc komplekslerinin redoks davranışları voltametrik ve eş-zamanlı spektroelektrokimyasal ölçümler ile incelenmiş ve ardından MPc-karbon kompozitleri ile modifiye edilen camsı karbon elektrotlar (GCE) ile ORR' ye yönelik katalitik aktiviteleri değerlendirilmiştir.

Environment-friendly and sustainable energy systems are needed due to the possible energy shortage in the near future. Fuel cells have arisen great attention due to their high specific energy density, energy conversion efficiency, low to zero emissions, and high safety, which are promising for sustainable and clean energy. In addition, the metal-air batteries, especially the Zn-air battery with a theoretical energy density is much higher than that of the current Li-ion batteries, while being much cheaper and safer, are also promising systems. Oxygen reduction reaction (ORR) electrocatalysts dominates the overall performance and efficiency of these systems. As a result, developing cost-effective ORR electrocatalysts alternative to precious Ptbased materials is important for the applicability of these systems. Phthalocyanine (Pc) complexes are one of the promising candidates that frequently investigated due to their high redox activity, chemical and thermal stability, and also their high compatibility with carbon materials. Their composites with carbon materials are highly active and valuable for the cathodes of the above-mentioned systems. In this work, redox behaviors of 1,1`-thiobis(naphthalen-2-oxy) substituted Pc complexes were investigated by voltammetric and in-situ spectroelectrochemical measurements and glassy carbon electrodes (GCE) modified afterwards with MPc-carbon composites to evaluate their catalytic activities towards ORR.