Geri Dön

Adsorption and dissociation of hydrogen molecule on carbon nanotubes

Karbon nanotüpler üzerinde hidrojen molekülünün soğurulması ve ayrışması

  1. Tez No: 129191
  2. Yazar: YAVUZ ÖZTÜRK
  3. Danışmanlar: PROF. DR. SALİM ÇIRACI
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: ab initio, temel prensipler, karbon nanotüp, durum fonksiyonu teorisi, soğurulma, bağlanma, hidrojen -depolanması, yakıt hücresi. IV, ab initio, first principles, carbon nanotube, density functional theory, adsorption, binding, hydrogen storage, fuel cell. 111
  7. Yıl: 2002
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
  10. Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 77

Özet

ÖZET KARBON NANOTÜPLER ÜZERİNDE HİDROJEN MOLEKÜLÜNÜN SOĞRULMASI VE AYRIŞMASI Yavuz Öztürk Fizik, Yüksek Lisans Tez Yöneticsi: Prof. Dr. Salim Çıracı Ocak, 2004 Daha önce, karbon nanotüplerin yakıt hücresi teknolojileri için yüksek hidrojen depolama kapasitesi ve diğer gerekli fiziksel özellikleri sunabileceği önerilmişti. Bu tezde DFT içerisinde kapsamlı temel-ilke pseudopotansiyel düzlem dalga hesapları yürütülerek; (8,0) zigzag tek-çeperli karbon nanotüpte (SWNT) hidro jen molekülü soğrulması, ayrılması ve ayrışması incelenmiştir. Bulgularımız göstermiştir ki, yalın SWNT üzerine H2 molekülü bağlanamazken, dairesel ke sitte eliptik deformasyona sebep olan esnek radyal bir deformasyon bu molekülün fiziksel soğrulmasını mümkün kılmaktadır. Li atomunun önsoğrulması da ben zeri bir etkiyle fiziksel soğrulmayı arttırmaktadır. Soğrulmuş bir H2'nin es nek radyal baskının kaldırılmasıyla geri kazanılabilmesi depolama açısından son derece önemlidir. Ayrıca SWNT üzerine önsoğrulmuş Pt atomunun H2 molekülü ile güçlü kimyasal bağlar yaptığını bulduk. Tek bir H2 molekülü birden fazla önsoğrulmuş Pt atomunun etki alanına girerse Pt-H bağları oluşturan iki H ato muna ayrışmaktadır. H2 ile önsoğrulmuş Pd atomu arasında da, öncekine nazaran daha zayıf olmakla beraber, benzer bir etkileşim görülmüştür. Biz bu bulguların karbon nanotüplerde hidrojen depolanmasıyla ilgili çelişen sonuçlara açıklık ge tireceği ve yakıt hücresi teknolojisine önemli katkılarda bulunacağı kanısındayız.

Özet (Çeviri)

ABSTRACT ADSORPTION AND DISSOCIATION OF HYDROGEN MOLECULE ON CARBON NANOTUBES Yavuz Öztürk M.S. in Physics Supervisor: Prof. Dr. Salim Çıracı January, 2004 Earlier, it has been suggested that carbon nanotubes can provide high storage capacity and other physical properties suitable for the fuel cell technologies. In this thesis we have investigated adsorption, desorption and dissociation of hy drogen molecule on the surface of the zigzag (8,0) single-wall carbon nanotube (SWNT) by carrying out extensive first-principles pseudopotential plane wave calculations within the Density Functional Theory (DFT). We found that while H2 molecule cannot be bound to the surface of bare SWNT, an elastic radial deformation leading to the elliptical deformation of the circular cross-section ren ders the physisorption of the molecule possible. Coadsorption of Li atom on the SWNT makes the similar effect, and hence enhances the physisorption. That an adsorbed H2 can be desorbed upon releasing the elastic radial strain is extremely convenient for the storage. In addition to that, we found that a Pt atom coad- sorbed on the SWNT can form a strong chemisorption bond with a H2 molecule. If a single H2 molecule engages in interactions with more than one coadsorbed Pt atom at its close proximity it dissociates into single H atoms, which, in turn, make Pt-H bonds. The interaction between H2 and coadsorbed Pd atom is similar to Pt, but it is weaker. We believe that these findings clarify earlier controversial results related to the storage of H2 in carbon nanotubes, and makes important contributions to fuel cell technology.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    170811

    Functionalization of carbon nanotubes

    Karbon nanotüplerinin fonksiyonelleştirilmesi

    SEFA DAĞ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2005

    Fizik ve Fizik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi

    Fizik Bölümü

    PROF. SALİM ÇIRACI

  2. Tez No

    652351

    Role of oxygen vacancy in the adsorption and dissociation of carbon dioxide molecule on the surface of monoclinic zirconia (-111): A density functional theory study

    Karbondioksit molekülünün monoklinik zirkonya (-111) yüzeyinde adsorpsiyonu ve ayrılmasında oksijen boşluğunun rolü: Bir yoğunluk fonksiyonel teori çalışması

    DALGA MERVE ÖZKAN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2020

    Kimya MühendisliğiBoğaziçi Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. AHMET ERHAN AKSOYLU

  3. Tez No

    356951

    The theoretical analysis of the interaction between methane dehydrogenation and carbon dioxide dissociation products with Ni and PtNi surfaces

    Metan dehidrojenasyonu ve carbon dioksit ayrışması ürünleri ile Ni ve PtNi yüzeyleri arasındaki etkileşimin teorik analizi

    MERVE AYVAZ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2013

    Kimya MühendisliğiBoğaziçi Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. AHMET ERHAN AKSOYLU

  4. Tez No

    866787

    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

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    EnerjiSakarya Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. KEZİBAN ATACAN

  5. Tez No

    401562

    Recovery of succinic acid for bio-based C4 bifunctional building block production

    Başlık çevirisi yok

    ÇAĞRI EFE

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2011

    BiyokimyaTechnische Universiteit Delft (Delft University of Technology)

    PROF. DR. L. A. M. VAN DER WIELEN

    DR. A. J. J. STRAATHOF

Geri Dön