Karbon temelli nanoyapıların sentezi, metalik nanoyapılar ile modifiye edilmesi, karakterizasyonu, enerji ve sensör uygulamaları
Synthesis of carbon based nanostructures, modification with metallic nanostructures, characterization, energy and sensor applications
- Tez No: 1016533
- Danışmanlar: PROF. DR. İSKENDER IŞIK, PROF. DR. FATİH ŞEN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Enerji, Kimya, Metallurgical Engineering, Energy, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Biyoenerji, Elektrokimyasal analiz, Elektrokimyasal depolama, Elektrokimyasal özellikler, Fotoelektrokimyasal piller, Sürdürülebilir enerji, Temiz enerji, Yenilenebilir enerji kaynakları, Bioenergy, Electrochemical analysis, Electrochemical deposition, Electrochemical properties, Photoelectrochemical cells, Sustainable energy, Clean energy, Renewable energy resources
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Kütahya Dumlupınar Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Amaç: Bu tez çalışmasının temel amacı, uygun maliyetli ve sürdürülebilir süreçler kullanarak çeşitli karbon bazlı nanomalzemelerin (MWCNT, SWCNT, GO, f-MWCNT ve rGO) sentezi ve bunların metallerle modifiye edilerek enerji ve elektrokimyasal sensör uygulamalarında kullanımı ve endüstriyel boyutta üretimi üzerinedir. Gereç ve Yöntem: Bu tez çalışmasında ark deşarj yöntemiyle sentezlenen MWCNT ve SWCNT yapıları kullanılmıştır. Ayrıca, grafen oksit (GO) geleneksel Hummers yöntemi kullanılarak sentezlenmiştir. f-MWCNT, seyreltik bir H₂SO₄ oksidasyon karışımı kullanılarak fonksiyonelleştirilmiştir. Son olarak, indirgenmiş grafen oksit (rGO), kimyasal indirgeme işlemiyle elde edilmiştir. Yakıt hücresinde (YH) tipik proton geçirgen membranla ayrılmış bir yapı kullanılmıştır. Analizler karşılaştırmalı olarak yapılmıştır. Elektrokimyasal analiz sistemlerinde üç elektrotlu sistem kullanılmıştır. Bulgular: Elde edilen sonuçlar, karbon yapılarının sentezlendiği malzemenin karakterizasyon yöntemleri ile kanıtlanmıştır. Ayrıca yapıların YH'ler de ve elektrokimyasal analizlerde katalizör olarak kullanımının verimde en az %5 artışa neden olduğu görülmüştür. Sonuç: Tez çalışması biyolojik kaynaklardan elde edilen enerji verimliliğinin artırılması ve yenilikçi sensör modellerinin geliştirilmesine olanak tanıyacak çıktılar sunmaktadır. Tez kapsamında yapay zekâya da atfedilecek 14 farklı öneride bulunulmuştur. Tezin çıktılarının patent başvurularına temel oluşturması beklenmektedir.
Özet (Çeviri)
Objective: The main goal of this thesis is to synthesize various carbon-based nanomaterials (MWCNT, SWCNT, GO, f-MWCNT, and rGO) using cost-effective and sustainable methods, modify them with metals for use in energy and electrochemical sensor applications, and produce them on an industrial scale. Materials and Methods: In this thesis, MWCNT and SWCNT structures synthesized by the arc discharge method were used. Additionally, graphene oxide (GO) was synthesized using the conventional Hummers method. f-MWCNT was functionalized using a dilute H₂SO₄ oxidation mixture. Finally, reduced graphene oxide (rGO) was obtained through chemical reduction. A fuel cell (FC) structure separated by a typical proton-permeable membrane was employed. Analyses were conducted comparatively. A three-electrode system was used in the electrochemical analysis setups. Results: The results were confirmed through characterization techniques of the materials used to create the carbon structures. Additionally, it was found that utilizing these structures as catalysts in microbial fuel cells and electrochemical tests led to at least a 5% improvement in efficiency. Conclusion: This thesis presents findings that will enable increased energy efficiency from biological resources and the development of innovative sensor models. The thesis includes 14 different proposals that can also be attributed to artificial intelligence. The findings of this thesis are expected to form the basis for patent applications.
Benzer Tezler
- Mechanical properties of boron nanotubes
Bor nanotüplerin mekanik özellikleri
ERDEM ÇALIŞKAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
İstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Yükleniyor...
- Polihalojenli organik moleküllerin elektrokimyasal indirgenmesi ile karbon nanoyapıların sentezi ve elektrokimyasal kapasitör uygulamaları
Synthesis of carbon nanostructures by electrochemical reduction of polyhalogenated organic molecules and their electrochemical capacitor applications
ZÜLEYHA KUDAŞ
- Polimer temelli katalitik nanomotorların hazırlanması ve uygulamaları
Preparation of polymer-based catalytic nanomotors and their applications
HİLMİ KAAN KAYA
- Mikrodalga sisteminde karbon nanomalzeme sentezi
Carbon nanomaterial synthesis in microwave system
EMRE URAZ
- Dokunmamış kumaşın grafen oksit ile kaplanması, indirgenmesi ve güç tutuşurluk, elektromanyetik kalkanlama ve elektro-termal özelliklerin incelenmesi
Coating, reduction, and investigation of flame retardancy, electromagnetic shielding effectiveness, and electro-thermal properties of nonwoven fabric with graphene oxide
ÖZGEN ÖZTURAN
