Photocatalytic and photoelectrochemical water splitting over ordered titania nanotube arrays
Düzenli titanya nanotüpler üzerinde fotokatalitik ve fotokimyasal su parçalanması
- Tez No: 238708
- Danışmanlar: DR. SADIG GULİYEV, PROF. DR. DENİZ ÜNER
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Enerji, Kimya Mühendisliği, Energy, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2009
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Bölümü
- Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- 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
- Photocatalytic hydrogen production over ionic liquid coated semiconductors
İyonik sıvı kaplı yarı iletkenler kullanılarak foto katalitik hidrojen üretimi
ELİF CAN
Doktora
İngilizce
2021
Kimya MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. RAMAZAN YILDIRIM
- 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
2019
EnerjiKoç ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ SARP KAYA
- 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
2024
KimyaZonguldak Bülent Ecevit ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. SONER ÇAKAR
- 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
2023
EnerjiKoç ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SARP KAYA
DR. ESMAİL DOUSTKHAH
- 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
2023
EnerjiKoç ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SARP KAYA
DR. ESMAİL DOUSTKHAH