Geri Dön

Mikrobiyal elektroliz mekanizmasının incelenmesi ve organik içeriği zengin atık sulara uygulanarak hidrojen gazı üretimi

Researching of microbial electrolysis mechanism of organic rich material containing wastewater for hydrogen production

  1. Tez No: 307758
  2. Yazar: TUĞBA BAYCAN
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. SİBEL IRMAK
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Kimya, Chemistry
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2013
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Çukurova Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Kimya Bölümü
  12. Bilim Dalı: Analitik Kimya Ana Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 192

Özet

Bu çalışmada Shewanella oneidensis MR-1 ve Geobacter metallireducens ekzoelektrojenik bakterileri ile kenar yüzeyli prolize grafit elektrotta (EPPG) mikrobiyal elektroliz yöntemiyle atık sulardan hidrojen gazı üretimi gerçekleştirilmiştir. Öncelikle model bir substrat, glukoz kullanılarak farklı potansiyellerde (0,5; 0,7 ve 1,0 V) standart bir elektrolitte elektroliz deneyleri yapılmış ve mikrobiyal elektroliz optimum potansiyeli belirlenmiştir. Buna göre, S. oneidensis MR-1 için 0,7 V ve G. metallireducens için 1,0 V optimum potansiyel olarak belirlenmiştir ve melas atık suyu ile yapılan çalışmalarda bu potansiyeller kullanılmıştır. Bakterilerin hidrojen üretim mekanizması döner disk elektrot sistemi ve dönüşümlü voltametre tekniği ile aydınlatılmaya çalışılmıştır. Voltametrik ölçümler sonucunda, EPPG elektrotta hidrojen oluşumunun yüksek potansiyellerde gerçekleştiği, ancak hidrojen oluşum reaksiyonunu sağlamak için gerekli aktivasyon enerjisinin bakteri varlığında oldukça düştüğü sonucuna varılmıştır. Kullanılan bakterilerden G. metallireducens?in hidrojen gazı oluşturma etkinliğinin daha iyi olduğu görülmüştür. Döner disk elektrot sistemi ile yapılan çalışmalarda S. oneidensis MR-1?e kıyasla, G. metallireducens elektrot yüzeyinde indirgenerek akımı arttırmakta ve bu sayede elektrot/çözelti arasındaki elektron transferini daha hızlı gerçekleştirebilmektedir. Artan katodik akımla elektron aktarımının yanı sıra proton aktarımı da hızlanmakta ve hidrojen oluşumunu daha etkin hale getirebilmektedir.

Özet (Çeviri)

In this study, hydrogen production via microbial electrolysis of wastewater was carried out on edge plane pyroytic graphite electrode (EPPG) using Shewanella oneidensis MR-1 and Geobacter metallireducens exoeletrogenic bacteria. To determine optimum potential condition of the system, microbial electrolysis was performed with glucose in supporting electrolyte solution as a carbon source at various potential applications (0.5, 0.7 and 1.0 V). The optimum potential was found to be 0.7 V for S. oneidensis MR-1 and 1.0 V for G. metallireducens. Those potentials were used for microbial electrolysis of wastewater samples. Hydrogen evolution mecanism of the bacteria was researched using rotating disc electrode system and cyclic voltammetry technique. The results showed that higher over potential was required for hydrogen evolution on EPPG electrode. However, the presence of bacteria in the solution decreased the activation energy required to ensure hydrogen evolution reaction. Hydrogen evolution efficiency of G. metallireducens was better compared to S. oneidensis MR-1. Current increased while G. metallireducens was present on electrode surface. Therefore, electron transfer between electrode/solution carried out faster. Not only electron transfer but also proton transfer accelarated by increasing cathodic current and hydrogen evolution. These results showed that the mass-transport prosses was more effective with G. metallireducens.

Benzer Tezler

  1. Computational investigation of organic reactions via mechanistic approaches

    Organik tepkimelerin mekanistik yaklaşımlar kullanılarak hesapsal incelenmesi

    ESRA BOZ

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2018

    Kimyaİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. NURCAN TÜZÜN

  2. Investigation of cobalt resistance in Rhodobacter sphaeroides at molecular level

    Rhodobacter sphaeroides'de kobalt direncinin moleküler düzeyde incelenmesi

    GÜNEŞ ATAY

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    Biyoteknolojiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Moleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ZEYNEP PETEK ÇAKAR

  3. Effects of suspended and blended silver nanoparticles on filtration performances and bacterial products at membrane bioreactor (MBR) system

    Membran biyoreaktörlerde askıda ve membranda tutuklu gümüş nanoparçacıkların filtrasyon performansı ve bakteriyel ürünlere olan etkileri

    SALİHA BESLEN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2014

    Biyoteknolojiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. İSMAİL KOYUNCU

  4. Enhancement of biogas production from cattle manure using a combined microbial electrolysis cell and anaerobic digester

    Kombine mikrobiyal elektroliz hücresi ve anaerobik çürütücü kullanılarak büyükbaş hayvansal gübresinden biyogaz üretiminin arttırılması

    KENAN DALKILIÇ

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2021

    BiyoteknolojiHacettepe Üniversitesi

    Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. AYŞENUR UĞURLU

  5. Mikrobiyal elektroliz hücresi ile organik atıklardan hidrojen elde edilmesi ve yenilikçi elektrotlar geliştirilmesi

    Hydrogen production from organic wastes by microbial electrolysis cells and development of innovative electrodes

    FURKAN BAŞ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2020

    EnerjiErciyes Üniversitesi

    Enerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ MEHMET FATİH KAYA