Thickness effects in hydrogen sorption of magnesium/palladium thin films
Magnezyum-paladyum ince filimlerde kalınlığın hidrür kararlığına etkisi
- Tez No: 305780
- Danışmanlar: PROF. DR. TAYFUR ÖZTÜRK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2012
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Bölümü
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 58
Özet
Bu çalışma Magnezyum (Mg) esaslı ince filimlerin hidrojen ile tepkimesini konu almakta ve kalınlığın bu tepkimeye etkisini incelemektedir. Bu amaçla çalışmada 50-1000 nm arası farklı kalınlıklardaki filimler ısıl buharlaştırma yöntemi ile üretilmiş ve her bir filim ince (20 nm) Pd ile kaplanmıştır. Farklı kalınlıktaki numuneler tek bir seferde bir makro gölgeleyici kullanılmak suretiyle üretilmiş ve 50, 100, 150, 200, 300, 400, 500, 600, 800,1000 nm kalınlığında fillimler elde edilmiştir. Filimlerin hidrojen alma ve verme özellikleri bir gaz yükleme odacığı kullanılmak suretiyle gerçekleştirilmiş ve reaksiyonun seyri elektriksel direnç ölçümü ile takip edilmiştir. Numuneler sabit hidrojen basıncı altında eşsüreli olarak hidrürlenmiş ve bu amaçla numuneler 1.5 K/dk hızla 453 K'e kadar ısıtılmıştır. Hidrojenin geri verilmesi benzer şekilde odacığın vakum altına (~10-2 mbar) alınmasına takiben, oda sıcaklığındaki örneklerin aynı hızla 453 K'e ısıtılmasıyla takip edilmiştir. Elde edilen sonuçlar hidrürlenme ve dehidrürlenme sıcsklıklarının kalınlığa bağlı olarak değiştiğini göstermiştir. 200 nm'den ince filimlerin tamamen hidrürlendiği ve hidrojenini tamamen geri verdiği, her iki reaksiyonun nispeten düşük sıcaklıklarda gerçekleştiği tespit edilmiştir. 200 nm'den daha kalın filimlerde kısmi reaksiyon gözlenmiş ve artan kalınlıkla filmin önemli bir kısmının reaksiyona girmediği gözlenmiştir. Sonuçlar ince filimlerde 200 nm, parçacıklarda bu değerin iki katı 400 nm'nin hidrojen depolama açısından kritik değer olabileceğine işaret etmektedir.
Özet (Çeviri)
Magnesium (Mg) thin films with various thicknesses ranging from 50 to 1000 nm capped with nominally 20 nm Palladium (Pd) were prepared by a thermal evaporation unit. A total of 25 glass substrates were used in each experiment. The unit had a rotatable macro shutter, rectangular in shape, rotation axes opposite to the Mg source, which allowed controlled exposure of the substrates. Thin films of 50, 100, 150, 200, 300, 400, 500, 600, 800 nm and 1000 nm were produced in a single experiment. Hydrogenation and dehydrogenation of the films were examined using a gas loading chamber which allowed in-situ resistance measurement. Samples were hydrogenated isochronally up to 453 K with a heating rate of 1.5 K/min. Samples cooled to room temperature were subjected to dehydrogenation test. The chamber was taken under vacuum (~10-2 mbar) and the sample was heated up to 453 K at a rate of 1.5 K/min. The results showed that the hydrogenation and dehydrogenation temperatures correlate with the film thickness, thinner films reacting with hydrogen at low temperatures. While 200 nm thin film hydrogenated at 420 K and desorbed it at 423 K, 50 nm thin film hydrogenated at room temperature and desorbed it at 405 K. Thicker films needed higher temperatures to react with hydrogen. It is concluded that films thinner than 200 nm react fully with hydrogen; while a considerable portion of the thicker films remain unreacted. Significance of this is discussed with reference to the design of hydrogen storage systems based on thin films or nanoparticles.
Benzer Tezler
- Pervaporasyon ile ipa/su ve MTBE/metil alkol azeotropik karışımlarının ayrılması
Başlık çevirisi yok
NİLÜFER DURMAZ (HİLMİOĞLU)
Doktora
Türkçe
1998
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiTemel İşlemler Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEMA TÜLBENTÇİ
- Zeolit ZSM-S katkılı silikon kauçuk membranlarda N-parafin/i-parafin ayrımı
Separation of n-paraffin/1 -paraffin mixtures by zeolite ZSM-S filled membranes
NİSO KALAONRA
Yüksek Lisans
Türkçe
1995
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiDOÇ.DR. BİRGÜL ERSOLMAZ TANTEKİN
- Polimerik membranlarda kimyasal ve makromoleküler yapının membranın oksijen ve iyonik geçirgenliğine etkileri
The Dependence of the anygen and ionic permeabilities of some polymeric membranes on their chemical and macromolecular structures
H. YILDIRIM ERBİL
- Sentez şartlarının PdCu membranların yapısına etkisi
Effects of synthesi̇s conditions on the structure of PdCu membranes
NESLİ KÜÇÜKTEPE
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Kimya MühendisliğiGazi ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MELTEM DOĞAN