Proton değişim zarlı yakıt pilleri portatif, hareketli ve sabit uygulamalar için en uygun alternatif enerji dönüşüm araçları olarak görülmektedir. Yaygın kullanımları için Pt yükü azaltılmalıdır bu da daha aktif katalizörlerin kullanılmasını gerektirmektedir. Ortamdaki 10 ppm karbon monoksit veya %30?dan fazla karbon dioksit güç kayıplarına sebep olmaktadır, bu etki ikili katalizörler kullanılarak azaltılabilir. Bu tezin amacı yeni Pt bazlı yüksek katalitik aktiviteli ve deaktivasyona dayanıklı katalizörler geliştirmektir. Pt ve PtRu bazlı katalizörler farklı karbon destekler üzerine süperkritik karbon dioksit (scCO2) ve mikrodalga ısıtma yöntemleri kullanılarak hazırlanmıştır.scCO2 yöntemi kullanılarak Pt Vulcan XC72R (VXR), çok duvarlı karbon nanotüp ve Black Pearl 2000 (BP2000) destekleri üzerine hazırlanmış ve XRD, TEM ve döner disk elektrot ile karakterize edilmiştir. Bu yöntemle 1-2 nm boyutunda parçacıklar elde edilmiştir. Elektrokimyasal yüzey alanları Pt/VXR> Pt/MWCNT>Pt/BP2000 olarak bulunmuştur. Oksijen indirgenmereaksiyonundan oksijen molekülü başına transfer edilen electron sayıları Pt/BP2000, Pt/VXR ve Pt/MWCNT katalizörleri için sırasıyla 3.5, 3.6 ve 3.7 olarak bulunmuştur.Mikrodalga ısıtma yöntemi kullanılarak Pt VX, Regal ve BP2000 ve PtRu da VX karbon destekleri üzerine hazırlanmıştır. Mikrodalgada kalma süreleri, baz konsantrasyonu, farklı karbon destekler ve sürfaktan/metal sağlayıcı oranlarının etkileri araştırılmıştır. Elde edilen katalizörlerin partikül boyutlarının 2-6 nm arasında olduğu saptanmıştır. Hazırlanan katalizörler XRD, XPS ile karakterize edilmiş ve sonra yakıt pilinde denenmiştir. Hazırlanan katalizörlerin performanslarının Pt/VX>Pt/Regal>Pt/BP2000 olduğu gözlenmiştir. CO2 içeren H2 kullanıldığında meydana gelen güç kayıpları hazırlanan PtRu bazlı katalizörlerle azaltılmıştır.

Proton exchange membrane fuel cells are one of the most promising hydrogen energy conversion devices for portable, mobile and stationary applications. For wide spread usage to produce electricity Pt loading has to be decreased by using highly active electrocatalysts. Even 10 ppm carbon monoxide or higher than 30% carbon dioxide cause performance losses via deactivation which can be diminished by using binary catalysts. The aim of this thesis is to develop new Pt based electrocatalysts with high catalytic activity and to overcome the problems due to the deactivation. Pt and PtRu based catalysts on different carbon supports have been prepared by supercritical carbondioxide (scCO2) deposition and microwave irradiation methods.By using scCO2 deposition Pt on Vulcan XC72R (VXR), multi wall carbon nanotube (MWCNT) and Black Pearl 2000 (BP2000) catalysts were prepared and characterized by XRD, TEM and cyclic voltammetry (CV). XRD results showed that in catalysts prepared by using scCO2 deposition method, theparticle sizes as low as 1-2 nm can be obtained. From the CV results the electrochemical surface areas obtained were Pt/VXR>Pt/MWCNT>BP2000. By means of the oxygen reduction reaction (ORR), the number of electrons transferred per oxygen molecule was calculated as 3.5, 3.6 and 3.7 for Pt/BP2000, Pt/VXR and Pt/MWCNT, respectively.The microwave irradiation was used to prepare Pt on VX, Regal and BP2000 and PtRu on VX. The effects of microwave duration, base concentration, carbon support used and surfactant/precursor ratios were investigated. The particle sizes of the catalysts were ranging between 2-6 nm. The prepared catalysts were characterized by XRD, XPS, and then PEMFC tests were performed. The performance was ordered as Pt/VX>Pt/Regal>Pt/BP2000. The power losses arising from CO2 in H2 feed were decreased by using prepared PtRu based catalysts.