Foto-elektrokimyasal CO2 indirgeme sürecinde kullanılabilecek benzimidazol bazlı polimer elektrotların geliştirilmesi

CO2 emisyonları çevre kirliliğine yol açmaktadır. Bu durum neticesinde son zamanlarda, CO2 indirgemesi artan çevre sorunlarının sonucunda büyük ilgi görmesiyle çalışma konularında ilgi çekmeye başlamıştır. CO2 indirgemek için benzimidazol polimerlerin kullanımı ile ilgili literatürde henüz sınırlı sayıda çalışma yer almaktadır. Yapılan mevcut çalışmalarda CO2 indirgemesi için benzimidazoller genellikle membran olarak kullanılmaktadır. Bu tez çalışmasında yüksek fotokatalitik aktivite gösterebilecek yeni tür bir benzimidazol polimer yapılarının sentezi ve görünür ışık destekli elektrokimyasal proses ile CO2 indirgemesi gerçekleştirilmiştir. Sentezlenen benzimidazol polimerleri fonksiyonlanabilir yan grubu sayesinde elektrot yüzeyine Tiyol-ene klik reaksiyonu ile çapraz bağlanarak yapısal özelliklerinin CO2 indirgeme sürecine etkileri incelenmiştir. İncelenen sonuçlar doğrultusunda, ALFBI-2 polimerinin CV-DPV grafiklerine bakarak dar bir potansiyel aralığında (-0.6 V- +1.0 V) +0.9 mA/cm2 anodik ve -0.25 mA/cm2 katodik akım yoğunluğu göstererek elektro aktifliğinin yüksek olduğunu kanıtlamıştır. Bu da CO2 indirgemesi için umut vaat ettiğini göstermektedir.

CO2 emissions cause environmental pollution. As a result, CO2 reduction has recently become a topic of interest in research due to the growing concern over environmental issues. Researchers are trying to solve environmental and energy problems by improving the conversion of CO2 by various reduction methods. There is still a limited number of studies in the literature on the use of benzimidazole polymers for CO2 reduction. In the existing studies, benzimidazoles are generally used as membranes for CO2 reduction. In this thesis, synthesis of a new type of benzimidazole polymer structures that can show high photocatalytic activity and CO2 reduction by visible light assisted electrochemical process were carried out. The synthesised benzimidazole polymers were cross-linked to the electrode surface by thiol-ene click reaction thanks to the functionalizable side group and the effects of their structural properties on the CO2 reduction process were investigated. In line with the investigated results, the CV-DPV graphs of ALFBI-2 polymer showed +0.9 mA/cm2 anodic and -0.25 mA/cm2 cathodic current density in a narrow potential range (-0.6 V- +1.0 V), proving that its electroactivity is high. This shows that it is promising for CO2 reduction.