Mangan oksit ve bor nitrür kuantum nokta katkılı mangan oksit yapıların sentezi, karakterizasyonu ve boya gideriminde kullanılması
Synthesis, characterization, and use in dye removal of manganese oxide and boron nitride quantum dot doped manganese oxide structures
- Tez No: 1005234
- Danışmanlar: DOÇ. DR. OKAN İÇTEN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Hacettepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Anorganik Kimya Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Mangan oksit yapılar, diğer geçiş metal oksit malzemeler ile kıyaslandığı zaman redoks özellikleri, stokiyometrileri, morfolojileri, kristal yapıları, boyut ve yüzey özelliklerindeki çeşitliliklerinden dolayı oldukça ilgi görmektedirler. Belirtilen özelliklerin sentez yöntemlerine bağlı olarak kontrol edilebilir olması, onların katalitik uygulamalar, Li-ion piller ve süperkapasitörler, farklı tür kirleticilerin uzaklaştırılması gibi çok farklı alanlarda kullanılmasına imkân vermektedir. Tez kapsamında üç farklı yöntem ile Mn2O3 yapılar hazırlanmıştır. İlk yöntemde, mangan bazlı metal organik kafes yapılar (MnMOF) öncül olarak hazırlanmış ve daha sonra termal bozunma ile Mn2O3 yapılar sentezlenmiştir. Diğer yöntemlerde ise hidrotermal sentez ve çöktürme yöntemleri ile ara ürünler ile kalsinasyon sonrası son ürün olan Mn2O3 yapılar sentezlenmiştir. Bu kapsamda elde edilen ara ürünler (veya öncül) Termogravimetrik Analiz (TGA), Fouruer Dönüşümlü İnfrared Spektroskopisi (FT-IR), X-Işını Kırınımı (XRD), Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) ile, son ürün olan Mn2O3 yapılar da FT-IR, XRD, SEM, Ultraviyole/Görünür/Yakın Kızılötesi Spektroskopisi (UV/VIS/NIR), Yüzey Alanı Ölçüm Cihazı (BET) ve X-Işını Fotoelektron Spektroskopisi (XPS) ile detaylı olarak karakterize edilmiştirler. Mn2O3 yapısının fotokatalitik etkinliğini artırmak için bor nitrür kuantum noktalar (BNKN) ile etkileştirilerek Mn2O3@BNKN yapılar elde edilmiştir. Bunun için ilk olarak amonyak ve melamin gibi iki farklı azot kaynağı kullanılarak hidrotermal koşullarda BNKN'lar sentezlenmiştir. Belirlenen Mn2O3 yapısı, en yüksek floresans şiddeti gösteren BNKN'lar ile etkileştirilmiştir. Elde edilen Mn2O3@BNKN yapılar ve Mn2O3 yapılar kullanılarak sulu ortamdan boya giderim çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Bu kapsamda ilk olarak Mn2O3@BNKN yapılar kullanılarak fotokatalitik etkinlikleri karşılaştırılmalı olarak incelenmiştir. Daha sonra ise Mn2O3@BNKN yapılar ve farklı yöntemler ile elde edilen Mn2O3 yapıların asidik ortamda boya üzerinde oksidatif bozunma etkinlikleri incelenmiştir. Bu tez çalışmasında elde edilen sonuçlar, Mn2O3 yapıların BNKN katkılama ile fotokatalitik uygulamalarda ve tek başlarına oksidatif reaksiyon ile organik kirleticilerin uzaklaştırılmasında etkili bir katalizör & oksidant olarak kullanılabileceğini göstermektedir.
Özet (Çeviri)
Manganese oxide structures attract considerable attention due to the diversity of their redox properties, stoichiometry, morphology, crystal structure, size, and surface properties compared to those of other transition-metal oxide materials. The controllability of the defined properties, depending on the synthesis methods, enables their use in many different areas, such as catalytic applications, Li-ion batteries, supercapacitors, and the removal of various types of pollutants. Within the scope of the thesis, Mn2O3 structures were prepared using three different methods. In the first method, manganese-based metalorganic frameworks (MnMOFs) were prepared as precursors, and then Mn2O3 structures were synthesized via thermal decomposition. Using hydrothermal synthesis and precipitation methods, intermediate products and Mn2O3 structures were synthesized, which were the final products after calcination. In this context, the intermediate products (or precursor) were characterized in detail by Thermogravimetric Analysis (TGA), Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FT-IR), X-ray Diffraction (XRD), Scanning Electron Microscopy (SEM), and Ultraviolet/Visible/Near Infrared Spectroscopy (UV/VIS/NIR). The final product, Mn2O3, was characterized using FT-IR, XRD, SEM, UV/VIS/NIR, a surface area measurement device (BET), and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). Mn2O3 structures were obtained by interacting Mn2O3 with boron nitride quantum dots (BNQDs) to enhance the photocatalytic activity of Mn2O3 structures. For this purpose, BNQDs were first synthesized under hydrothermal conditions using two different nitrogen sources, namely ammonia and melamine. The determined Mn2O3 structure was interacted with BNQDs, which exhibited the highest fluorescence intensity. Dye-removal studies in aqueous media were conducted on both the Mn2O3@BNKN structures and the Mn2O3 structures obtained. In this context, the photocatalytic activities of Mn2O3@BNQN structures were first comparatively investigated. Subsequently, the oxidative degradation activities of both Mn2O3@BNQN structures and Mn2O3 structures obtained by different methods on the dye were investigated. The results obtained in this thesis show that Mn2O3 structures can be used as effective catalysts and oxidants, both in photocatalytic applications with BNQD doping and in the removal of organic pollutants via oxidative reactions alone.
Benzer Tezler
- Düşük sıcaklıklarda bor nitrür nanotüp sentezi
Synthesis of boron nitride nanotube at low temperatures
KEMAL ARSLAN
Doktora
Türkçe
2015
Kimya MühendisliğiGazi ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ATİLLA MİRATİ MURATHAN
PROF. DR. AYŞE MURATHAN
- Development of nanocomposite electrodes and separators for supercapacitors
Süperkapasitörler için nanokompozit elektrotlar ve ayıraçların geliştirilmesi
ALPTEKİN AYDINLI
Doktora
İngilizce
2022
EnerjiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSNÜ EMRAH ÜNALAN
- Eti Maden Müdürlüğü Kırka Bor İşletmeleri atıksularında bulunan lityumun elde edilmesi için Li-Mn-O yapılı adsorbentin sentezi ve kullanımının araştırılması
Investigation of Li-Mn-O structured adsorbent usage for obtaining lithium in waste water of Eti mine directorate Kırka Boron Enterprises
ZEYNEP AKTOSUN
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Kimya MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZÜMRİYE AKSU
PROF. DR. HÜLYA YAVUZ ERSAN
- AISI 304l paslanmaz çeliğin KRTD-BOR yöntemi ile borlanması
Boriding of AISI 304l stainless steel with KRTD-BOR method
MERVE SERT
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SERVET İBRAHİM TİMUR
- Katkılı Li2MnO3 katot nano malzemelerin sentezi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of substituted Li2MnO3 cathode nano materials
HADİ BAVEGHAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Fizik ve Fizik MühendisliğiSelçuk ÜniversitesiNanoteknoloji ve İleri Malzemeler Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜLTEKİN ÇELİK