Geri Dön

Photocatalytic and photoelectrochemical water splitting over ordered titania nanotube arrays

Düzenli titanya nanotüpler üzerinde fotokatalitik ve fotokimyasal su parçalanması

  1. Tez No: 238708
  2. Yazar: OSMAN KARSLIOĞLU
  3. Danışmanlar: DR. SADIG GULİYEV, PROF. DR. DENİZ ÜNER
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Enerji, Kimya Mühendisliği, Energy, Chemical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2009
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Bölümü
  12. Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 113

Özet

Bu çalışmanın amacı düzenli titanya nanotüpler üzerinde fotokatalitik su parçalanmasını incelemektir. Düzenli titanya nanotüplerin mikron kalınlığında tabaka olarak titanyum folyo üzerinde sentezlenmesi literatürde tanımlanmış elektrokimyasal anotlaştırma yöntemleriyle başarıldı. İki tip elektrolitin (sulu ve organik) mikro-morfolojiye etkisi taramalı elektron mikroskopisiyle incelendi. Etilen glikol elektrolitinde sentezlenen TiO2 nanotüp elektrotlar için optimum anotlaştırma süresi asidik ve bazik ortamlarda farklıydı. H-tipi bir hücre, iki yüzü anotlaştırılmış bir titanyum folyo kullanılarak, suyun parçalanmasıyla fotokatalitik, stokiyometrik ve ayrı H2/O2 üretimi amacıyla kuruldu. Beklenen stokiyometrinin tersine, anotta yaklaşık 1 mL/sa, katotta yaklaşık 0.5 mL/sa hızlarında gaz çıkışı gözlendi. Deney koşullarında yüzey aşındığından, sentezlenmiş tabakaların elektrokimyasal özellikleri daha yumuşak koşullarda devirsel voltametriyle (DV) incelendi. DV -0.2 V'den (Ag/AgCl'ye karşı) başlayarak Ti+4'ün Ti+3'e indirgenmesini gösterdi.

Özet (Çeviri)

The objective of this study was to investigate photocatalytic water splitting over ordered TiO2 nanotube arrays. Synthesis of ordered nanotube arrays of titania, as a micron thick film on a titanium foil was accomplished by electrochemical anodization methods defined in the literature. Effect of two types of electrolyte (aqueous and organic) on the micro-morphology was observed by scanning electron microscopy. Optimum anodization times for the TiO2 nanotube electrodes, synthesized in ethylene glycol electrolyte, were different for acidic and basic electrolytes. Optimum times were determined as 2 hours in acidic and 4 hours in basic solutions. An H-type cell was constructed using a two side anodized titanium foil aiming the photocatalytic, stoichiometric and separate evolution of H2/O2 from the splitting of water. Gas evolution was observed at a rate of approximately 1 mL/h in the anode and 0.5 mL/h in the cathode, which implied the reverse of the desired stoichiometry. As the surface was corroded in that experimental conditions, electrochemical properties of the synthesized films were investigated by cyclic voltammetry (CV) at milder conditions. CV showed the reduction of Ti4+ to Ti3+, beginning at -0.2 V (vs. Ag/AgCl). Since the process is accompanied by proton intercalation to the oxide, non-annealed samples showed higher currents in that region. Non-annealed samples showed no photocurrent. Photocurrents obtained in this work, on the average 0.1-0.2 mA/cm2, were one order of magnitude lower than the similar studies in the literature.

Benzer Tezler

  1. Photocatalytic hydrogen production over ionic liquid coated semiconductors

    İyonik sıvı kaplı yarı iletkenler kullanılarak foto katalitik hidrojen üretimi

    ELİF CAN

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2021

    Kimya MühendisliğiBoğaziçi Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. RAMAZAN YILDIRIM

  2. Elevating the photocatalytic activity of BiVO4 based photoanodes for solar water splitting

    Güneş enerjili su ayrımı için BiVO4 bazlı fotoanotların fotokatalitik aktivitesinin arttırılması

    MAHSA BARZGARVISHLAGHI

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2019

    EnerjiKoç Üniversitesi

    Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ SARP KAYA

  3. Farklı yarıiletken nanoyapılar ile suyun fotokatalitik ve fotoelektrokimyasal ayrışma reaksiyonun incelenmesi

    Investigation of photocatalytic and photoelectrochemical water splitting with different semiconductor nanostructures

    AYŞE ÇİÇEK YILDIZ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    KimyaZonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    DOÇ. SONER ÇAKAR

  4. Modified layered titanates for enhanced photochemical and photoelectrochemical water splitting

    Gelişmiş fotokimyasal ve fotoelektrokimyasal su ayrıştırma için modifiye edilmiş katmanlı titanatlar

    TUĞÇE ÜSTÜNEL

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    EnerjiKoç Üniversitesi

    Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. SARP KAYA

    DR. ESMAİL DOUSTKHAH

  5. Modified layered titanates for enhanced photochemical and photoelectrochemical water splitting

    Gelişmiş fotokimyasal ve fotoelektrokimyasal su ayrıştırma için modifiye edilmiş katmanlı titanatlar

    TUĞÇE ÜSTÜNEL

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    EnerjiKoç Üniversitesi

    Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. SARP KAYA

    DR. ESMAİL DOUSTKHAH