Direct synthesis of hydrogen storage alloys from their oxides
Hidrojen depolama alaşımlarının oksitlerinden doğrudan sentezi
- Tez No: 286107
- Danışmanlar: PROF. DR. KADRİ AYDINOL, PROF. DR. TAYFUR ÖZTÜRK
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2011
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Bölümü
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 144
Özet
Bu çalışmanın amacı elektrodeoksidasyon yöntemi ile hidrojen depolama alaşımlarının üretilmesidir. Günümüzde hidrojen depolama alaşımlarının üretilmesi ergitme ve mekanik alaşımlandırma gibi tekniklerle gerçekleştirilse de bu yöntemler kontrolü zor ve/veya yüksek maliyetli süreçleri içermektedir. Elektrodeoksidasyon, oksitleri veya oksit karışımlarını kullanarak metal veya metal alaşımların üretilmesini mümkün kılan bir tekniktir. Çalışma, FeTi ve Mg2Ni hidrojen depolama alaşımlarının elektrodeoksidasyon ile üretilmesini konu almaktadır.FeTi üretimi için, Fe2O3-TiO2 oksit peletleri, 900 °C ile 1300°C arasında sinterlenmiş ve sinterleme sıcaklığının indirgenme ve alaşım eldesine etkisi incelenmiştir. Deneyler sonucunda, 1100 °C de yapılan sinterlemenin oksit peletinde FeTi eldesi için uygun kimyasal ve fiziksel koşulları (Fe2TiO5 oluşumu, tane boyutunun artmaması gibi) oluşturduğu sonucuna varılmıştır.Çalışmanın ikinci kısmında, Mg2Ni eldesi hedeflenmiştir. Yapılan deneyler Mg2Ni'nin elektrodeoksidasyon ile üretiminin oldukça zor olduğunu göstermektedir. Mg-Ni sisteminde olan diğer fazların elde edilmesi için farklı MgO-NiO oranlarında hazırlanmış oksit peletleri de indirgemiş, Ni ve MgNi2 başarıyla elde edilmistir. Bununla birlikte MgO indirgenmesi ise gerçekleşmemiştir. Yapılan deneylerde MgO miktarının artması ile indirgenme işleminin zorlaştığı gözlemlenmektedir. İletkenlik çalışmaları, MgO'nun düşük iletkenliğinin bu sonuca yol açabileceğine işaret etmektedir.Çalışmanın son kısmında, elektrodeoksidasyon işlemi esnasında katı fazda gerçekleşen hacim değişiminin indirgenme işlemine etkisi incelenmistir. Geliştirilen bu model ile hacim değişiminin katı halde yarattığı fiziksel değişimlerin (gözenek oluşması, oksit tanelerinin kırılması gibi) indirgenme işleminin gerçekleşmesi için gerekli olduğu gösterilmiştir. Bu yaklaşım kullanılarak yapılan incelemede, MgO indirgenmesi esnasında yüzeyde oluşan Mg tabakasının belirtilen fiziksel değişimleri tolare edebildiği ve Mg tabakasının MgO ile elektrolit arasinda oksijen iletimini engelleyebileceği öngörülmektedir.
Özet (Çeviri)
The aim of this study is the synthesis of hydrogen storage compounds by electrodeoxidation technique which offers an inexpensive and rapid route to synthesize compounds from oxide mixtures. Within the scope of this study, two hydrogen storage compounds, FeTi and Mg2Ni, are aimed to be produced by this technique.In the first part, effect of sintering conditions on synthesis of FeTi was studied. For this purpose, oxide pellets made out of Fe2O3-TiO2 powders were sintered at temperatures between 900 °C ? 1300 °C. Experiments showed that by sintering at 1100 °C, Fe2TiO5 forms and particle size remains comparatively small, which improve the reducibility of the oxide pellet.Experimental studies showed that the reduction of MgO rich MgO-NiO oxide pellet to synthesize Mg2Ni occurs only at extreme deoxidation conditions. Pure MgO remains intact after deoxidation. In contrast to these, pure NiO and NiO rich MgO-NiO mixtures were deoxidized successfully to Ni and MgNi2, respectively. Conductivity measurements address the low conductivity of MgO-rich systems as one of the reasons behind those difficulties in reduction.In the last part, a study was carried out to elucidate the low reducibility of oxides. It is considered that the oxygen permeability becomes important when the reduction-induced volumetric change does not yield fragmentation into solid-state. The approach successfully explains why MgO particles could not be reduced at ordinary deoxidation conditions. The study addresses that Mg layer formed at the surface of MgO particles blocks the oxygen transport between MgO and electrolyte as Mg has low oxygen permeability.
Benzer Tezler
- Nikel köpüklerin ergimiş KOH içerisinde anodik oksidasyonu ile süperkapasitör uygulamaları için elektroaktif nikel oksit üretimi ve karakterizasyonu
Production and characterization of electroactive nickel oxides grown on nickel foam by anodic oxidation in KOH melts for supercapacitor applications
NAZLI İREM TOKMAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA KAMİL ÜRGEN
- Modifiye polianilin elektrodun metanol ve etilen glikol oksidasyonunda katalitik özelliklerinin incelenmesi
Başlık çevirisi yok
FEHMİ FIÇICIOĞLU
Doktora
Türkçe
1998
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimyagerlik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FİGEN KADIRGAN
- Utilization of MOF derived highly dispersed fe-based catalysts in ammonia decomposition reaction
Metal organik kafesten türetilmiş yüksek dağılımlı Fe-bazlı katalizörlerin amonyak bozunumunda kullanımı
ÖZGE AKARÇAY
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Kimya MühendisliğiKoç ÜniversitesiKimya ve Biyoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALPER UZUN
- Synthesis and characterization of Pd-MCM-TYPE mesoporous nanocomposite materials
Pd-MCM-Tip Mezo-gözenekli nanokompozit malzemelerin sentez ve karakterizasyonu
CANAN ŞENER
Yüksek Lisans
İngilizce
2006
Kimya MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Bölümü
PROF.DR. GÜLŞEN DOĞU
PROF.DR. TİMUR DOĞU
- Nanoscience for sustainable energy production
Sürdürülebilir enerji üretimi için nanobilim
CAN ATACA
Doktora
İngilizce
2011
Bilim ve Teknolojiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiFizik Bölümü
PROF. DR. SALİM ÇIRACI