Altın Elektrot Üzerinde Birbirlerine İletken Oligopirol Köprülerle Bağlanmış İletken Polimer/Ru Boya/AuNP/Siyanobakteri Yapıları İçeren ve Suyu Tam Olarak Ayrıştıran Özgün Boya Duyarlı Fotobiyoelektrokimyasal Güneş Hücreleri

Abstract

Bu projede dünyada ve Türkiye?de ilk defa sabit bir voltaj uygulanmasıyla görünür bölge ışığı kullanarak suyu hidrojen ve oksijen gazlarına ayrıştırabilen siyanobakteri bazlı boya duyarlı fotobiyoelektrokimyasal hücre (BFBEGH), sistemi meydana getirilmiştir. Oluşturulan fotobiyoelektrokimyasal hücrenin kullanılmasıyla sabit potansiyel ve görünür bölge ışığı altında siyanobakterilerin hem fotosentez hem de solunum yapma özelliklerini kullanarak aynı anda suyun tam olarak ayrıştırılması sonucu aynı anda fotoakım, oksijen ve hidrojen üretilmiştir. Poli 4-(3-(1H-pirol-1-il)propil)-4H-ditiyeno[3,2-b',2',3'-d)pirol, P(DTP-Py)) iletken polimeriyle modifiye edilmiş altın elektrotlar üzerinde pirolle modifiye edilmiş altın nanotaneciklerin (Py-AuNP) ve görünür bölge ışığa duyarlı boyalardan olan pirolle modifiye edilmiş rutenyum tris bipiridinin, [Ru(bpy)2(bpyCONHArPy)]+2 elektrokimyasal polimerizasyonla birbirlerine oligopirol çapraz bağlarla bağlanmasıyla meydana getirilen yapının üzerine Lyptolyngbia sp. türü siyanobakterilerin kaplanmasıyla fotoanot, (foto)anot, platin levha elektrot ise katot görevi görmüştür. Işığın etkisiyle ve sabit bir potansiyel altında sistem çalıştırıldığında su siyanobakterilerin fotosentez yapma özelliği sonucu yükseltgenerek ayrışmış ve fotoakımla beraber ve sistemin anot tarafında oksijen katot tarafında da hidrojen gazı üretimi meydana getirilmiştir P(DTP-Py) polimer filmi üzerinde görünür bölge ışığa duyarlı [Ru(bpy)2(bpyCONHArPy)]+2 ve Py-AuNP?lerin elektropolimerizasyon sonucunda iletken oligopirol köprülerle birbirlerine bağlanmasıyla, siyanobakterilerin suyun yükseltgemesi sonucunda açığa çıkan elektronların siyanobakteriden [Ru(bpy)2(bpyCONHArPy)]+2?nin değerlik bandına olan transferi oligopirol çapraz bağlar ve altın nanoteneciklerin ieltkenlikleri sayesinde çok hızlı olmuştur.