Fotokatalitik hidrojen üretimi için katalizör geliştirme
Catalyst development for photocatalytic hydrogen production
- Tez No: 1011776
- Danışmanlar: DOÇ. DR. FATİH PİŞKİN, ÖĞR. GÖR. MEHMET POYRAZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Enerji, Energy
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Muğla Sıtkı Koçman Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Enerji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Dünya genelinde enerji talebinin önemli bir kısmı hala fosil kaynaklardan karşılanmaktadır. Fosil yakıtlara karşın son dönemlerde yenilenebilir enerji kaynakları karbon nötr özelliği, arz güvenliği ve verimlilikleri sayesinde gün geçtikçe yaygınlaşmaktadır. Fakat yenilenebilir enerji kaynaklarının doğa koşullarına bağlı süreksiz yapıları enerji arz talep dengesinde dalgalanmalara neden olmaktadır. Dolayısıyla yenilenebilir enerji kaynaklarıyla uyumlu, taşınabilir ve çevre dostu hidrojen gibi bir enerji taşıyıcısına ihtiyaç duyulmaktadır. Hidrojen üretimi arz güvenliği ve karbon nötr hedefler doğrultusunda yenilenebilir enerji kaynaklarından sağlanmalıdır. Bu doğrultuda fotokatalitik su ayrıştırma yöntemi ile güneş enerjisi doğrudan kimyasal enerjiye dönüştürülebildiği için sürdürülebilir enerji teknolojileri alanında büyük umut vadetmektedir. Yapılan çalışma kapsamında fotokatalitik su ayrıştırma yönteminde tek bileşenli fotokatalizör kullanımına bağlı oluşan sınırlı fotakatalitik aktivasyonlara çözüm olarak doğrudan Z-şemalı üçlü heteroeklem yapı oluşturmak amaçlanmıştır. Oluşturulan kompozit yapıda g-C₃N₄, α-Fe₂O₃ ve α-MnO₂ fotokatalizörleri kullanılmıştır. Bu doğrultuda sentezlenen tek bileşenli fototalizörlerin ve oluşturulan üçlü kompozit yapının yapısal, morfolojik ve elektronik özellikleri analiz edilmiştir. Ancak elde edilen bulgular doğrultusunda doğrudan Z-şema mekanizmasının beklenen şekilde çalışmadığı görülmüştür. Sonuç olarak çalışma kapsamında doğrudan Z-şemalı heteroeklem yapıların tasarımında karşılaşılan sorunlar deneysel düzeyde ortaya konmuştur. Heteroeklem yapıların fotokatalitik aktivitesinin artırılmasında yalnızca uygun fotokatalizör seçiminin yeterli olmadığı, sistemin bütüncül bir yaklaşımla değerlendirilmesi gerektiği anlaşılmıştır.
Özet (Çeviri)
A significant part of global energy is still supplied by fossil fuels. Compared to fossil fuels, renewable energy sources have gained increasing deployment in recent years due to their carbon-neutral nature, supply security, and efficiency. However, sources of renewable energy on environmental conditions, their inconsistent output can create fluctuations in energy supply-demand balance. Consequently, the integration of renewable energy sources gives rise to the need for compatible, portable and environmentally friendly energy carriers such as hydrogen. To strengthen supply reliability and meet carbon-neutral goals, hydrogen production should be based on energy sources. From this framework photocatalytic water splitting has emerged as a highly promising approach in sustainable energy research, given its ability to directly convert solar energy to chemical energy. Within the scope of this study, formation of a direct Z-scheme ternary heterojunction was proposed as an approach to the limited photocatalytic activity stemming from the use of single-component photocatalysts in photocatalytic water splitting. In the developed hybrid structure, g-C₃N₄, a-Fe₂O₃, and a-MnO₂ photocatalysts were employed. Consequently, the structural, surface characteristics, and charge-related features of produced single-component photocatalysts and the constructed ternary composite were examined. However, the experimental outcomes showed that the Z-scheme mechanism failed to perform as intended. As a result, difficulties encountered in the design of a direct Z-scheme heterojunction structures were confirmed at the experimental level in the context of this research. It has been recognized that solely identifying optimal photocatalysts is not sufficient to increase the photocatalytic activity of heterojunction structures; the system should be assessed with a comprehensive approach.
Benzer Tezler
- Fotokatalitik hidrojen üretimi için katalizör geliştirilmesi
Catalyst development for photocatalytic hydrogen production
CEREN SAKALLI YILDIZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Kimya MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HALİT EREN FİGEN
- Fotokatalitik hidrojen üretimi için subftalosiyanin temelli fotokatalizörler
Subphthalocyanine-based photocatalysts for photocatalytic hydrogen production
AŞKIN KİLLİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
EnerjiTarsus ÜniversitesiEnerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MİNE İNCE OCAKOĞLU
- The rational design of heterogeneous photocatalysts for the tandem photocatalytic hydrogen evolution and reduction of organic compounds in water
Suda tandem fotokatalitik hidrojen üretimi ve organik bileşiklerin indirgenmesi için heterojen fotokatalizörlerin rasyonel tasarımı
BEGÜMHAN KARAPINAR KOÇ
- Yeşil sentez metodu ile hazırlanan Ag2S temelli nanokompozitlerin fotokatalitik hidrojen üretiminde kullanılması
The use of Ag2S based nanocomposites prepared by green synthesis method in photocatalytic hydrogen production
AYDIN BARIŞ ŞİMŞİR
- g-C3N4 destekli bimetalik sülfür nanokompozitlerinin fotokatalitik H2 üretiminin incelenmesi
Investigation of photocatalytic H2 production of g-C3N4 supported bimetallic sulfide nanocomposites
SERPİL KİSBET
