Mikrobiyal Yakıt Hücresi Anotunda Kullanılmak Üzere İndirgenmiş Grafen Oksit Kaplı ve Molibden Yüklü Nikel Köpük Elektrot Sentezi

Mikrobiyal yakıt hücreleri (MYH), organik bileşiklerin bağları arasında bulunan kimyasal enerjiyi, aneorobik ortamda mikroorganizmaların katalitik reaksiyonları ile elektrik enerjisine dönüştürebilen kimyasal reaktörlerdir. Atık su arıtım sistemlerinin mevcut maliyetlerini azaltmak ve biyolojik parçalanabilir organik maddeler yönünden büyük bir enerji potansiyeli bulunan kentsel atıksuların hem değerlendirilmesi hem de çevreye olan kirletici etkilerinin azaltılması için bu sistemlerin geliştirilmesi önem arz etmektedir. MYH hücrelerinde anot elektrotu olarak kullanılan malzemenin yapısı, mikroorganizmaların anoda tutunmasını, substratın oksidasyonunu ve elektron transferini doğrudan etkilemektedir. Bu çalışmada MYH’de kullanılmak üzere üç boyutlu, makrogözenekli yapıda bulunan nikel köpük (NK), mikroorganizmaların yüzeyde tutunarak iyi bir elektriksel bağlantı sağlaması için indirgenmiş grafen oksit (rGO) ile kaplanmış ve elektron üretebilen bakteri türlerinin yüzeyde tutunmasını artırmak için en uygun molibden (Mo) yükleme yöntemi belirlenmeye çalışılmıştır. Ayrıca Mo yüklemelerinde, yükleme öncesi H2 gazı ile ısıl işlemin ve hidrotermal yöntemde indirgen olarak etilen glikol (EG) kullanımının etkileri araştırılmıştır. Çalışma sonucunda başlangıç çözeltisine EG eklemenin Mo yüklemesini artırdığı, H2 gazı geçirilmesinin ise yüzey morfolojisini bozduğu gözlemlenmiştir. Yapılan çalışma sonrası SEM görüntüleri ve EDS analizleri incelendiğinde en homojen yüzey morfolojisinin ve en yüksek verimin kütlece %84,39 oranında Mo içeren NK/rGO/Mo-E numunesinde olduğu gözlenmiştir.