Geri Dön

Metal-organik çerçeveli hibrit kompozit malzeme geliştirilmesi ve hidrojen depolama karakteristiği

Development of metal-organic framework structured hybrid composite materials and hydrogen storage characteristics

  1. Tez No: 416988
  2. Yazar: ZEYNEL ÖZTÜRK
  3. Danışmanlar: PROF. DR. GÖKSEL ÖZKAN, DOÇ. DR. ABDURRAHMAN ASAN
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Enerji, Kimya Mühendisliği, Energy, Chemical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2015
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Gazi Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 242

Özet

Yapılan çalışmanın ilk aşamasında; yeni bir metal organik malzeme geliştirmek amacıyla 1,10 fenantrolin (Phen) ve N,N dietil nikotinamid (Dena) ligantlarını içeren, kobalt, demir, bakır, çinko ve nikel geçiş metallerinin trimesik (TMA) ve teraftalik (TFA) asitlerle farklı kompleksleri (15 adet) normal koşullar altında sentezlenmiştir. Daha sonra sentezlenen maddelerin; termal (TGA), FT-IR, katı hal UV, elementel (EA), toz XRD ve yüzey alanı analizleri ile karakteristik özellikleri belirlenerek moleküler yapıları aydınlatılmıştır. Bunun yanında, yapıları aydınlatılmış bileşiklerden, Zn-Phen-TFA (ZOMOF-3), Cu-Phen-TMA (ZOMOF-6) ve Cu-Dena-TMA (ZOMOF-14) bileşiklerinin, çok duvarlı karbon nano tüp (MWCNT), y-zeolit ve platin yüklü aktif karbon katkı maddeleriyle kompozitleri hazırlanmıştır. Kompozitlerin de benzer analizleri deneysel olarak gerçekleştirilmiştir. İkinci aşamada; tüm örneklerin, deneysel toz-XRD verileri ve tahmini moleküler yapıları yardımıyla teorik kristal yapıları Rietveld arıtımı ve enerji minimizasyonu hesaplamalarıyla elde edilip gerçek kristal sistemini ne derece temsil ettikleri hesaplanmıştır. Çalışmaların üçüncü aşamasında, karakterize edilmiş maddelerin ve kompozitlerinin hidrojen depolama kapasiteleri, yüzey alanı ve gözenek dağılımları deneysel olarak ölçülmüştür. Son olarak, teorik modelleri oluşturulan depolayıcıların hidrojen depolama kapasiteleri, yüzey alanları ve gözenek dağılımları deneysel ölçüm koşullarında teorik olarak belirlenmiş ve karşılaştırılmıştır. Tüm analiz, benzetim ve ölçümler sonucu en yüksek hidrojen depolama performansına sahip örneklerin, kütlece yüzde hidrojen depolama olarak 2,65 ve 2,58 performanslarla sırasıyla ZOMOF-6 ve ZOMOF-14 kodlu örnekler oldukları belirlenmiştir. En yüksek hidrojen depolama kapasitesine sahip kompozitlerin ZOMOF14 kullanılarak hazırlanan kütlece % 4 ve % 8 y-zeolit takviyeli kompozitleri olduğu ve 77 K ve 1 bar basınçta hidrojen depolama kapasiteleri sırasıyla kütlece % 2,14 ve % 2,12 olduğu belirlenmiştir.

Özet (Çeviri)

In the present study, 15 different compounds of 1,10 Phenantroline (Phen) and Diethyl nicotinamide (Dena) ligands involving cobalt, iron, copper, zinc and nickel transition metal with trimesic acid (TMA) and terephtalic acid (TFA) were synthesized in standard temperature and pressure conditions as a first stage. Then, the molecular structures of synthesized materials were clarified by using characteristic properties determined with thermal (TGA), FT-IR, solid state UV, elemental (EA), powder-XRD and surface area analysis. In addition to that, Zn-Phen-TFA (ZOMOF-3), Cu-Phen-TMA (ZOMOF-6) and Cu-Dena-TMA (ZOMOF-14) composites were prepared along with multi-walled carbon nano-tube (MWCNT), y-zeolite and platinum loaded activated carbon additives. Similar characterization analyses were carried out for the composites as well. In the second stage, theoretical crystal structures of all samples were determined by using Rietveld refinement and energy minimization with the support of experimental powder-XRD and estimated molecular structures to what extent they represent real crystal system. In the third stage, Hydrogen storage capacities, surface areas and pore size distributions of the characterized materials and their composites were measured experimentally. Finally, hydrogen storage capacities, surface area and pore size distributions of the theoretical models of storage materials were determined and compared under the experimental measurement conditions. Current results demonstrate thatZOMOF-6 and ZOMOF-14 have the highest hydrogen storage capacities with 2.65 and 2.58 weight percent of hydrogen storage performance as a result of analysis, simulation and measurements. On the other hand, 4 wt. % and 8 wt. % y-zeolite additive contained ZOMOF-14 composites have the highest hydrogen storage capacities with 2.14 % and 2.12 wt. % consecutively at 77 K and 1 bar.

Benzer Tezler

  1. Composites of porous materials with ionic liquids: Synthesis, characterization, and selective gas sorption applications

    Porlu materyallerin iyonik sıvılarla kompozitleri: Sentez, karakterizasyon ve seçici gaz ayırma uygulamaları

    ÖZCE DURAK

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    Kimya MühendisliğiKoç Üniversitesi

    Kimya ve Biyoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ALPER UZUN

    PROF. DR. SEDA KESKİN AVCI

  2. Combining ionic liquids with metal organic frameworks for CO2capture and separation applications

    Başlık çevirisi yok

    MUHAMMAD ZEESHAN

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2021

    Kimya MühendisliğiKoç Üniversitesi

    Kimya ve Biyoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ALPER UZUN

    PROF. DR. SEDA KESKİN AVCI

  3. Altın nanopartiküller ile dekore edilmiş metal organik çerçeve/lipit hibrit yapılarının hazırlanması ve karakterizasyonu

    Preparation and characterization of metal-organic framework/lipid hybrid structure decorated with gold nanoparticles

    BÜŞRA TOPRAK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Kimya MühendisliğiHacettepe Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. NİHAL AYDOĞAN

    DR. ÖĞR. ÜYESİ GÖKÇE DİCLE KALAYCIOĞLU

  4. Production and characterisation of bacterial cellulose/metal organic framework composite structures for CO2 adsorption

    CO2 adsorspsiyonu için bakteriyel selüloz/metal organik çerçeve kompozit yapıların üretimi ve karakterizasyonu

    GAYE ÇİÇEKLİ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    BiyomühendislikMarmara Üniversitesi

    Biyomühendislik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. FAİK NÜZHET OKTAR

    DR. SEMRA ÜNAL

  5. Manyetik zıf-8 / kaliks[4]aren tetrakarboksilik asit türevli nanokompozit hazırlaması ve lipaz immobilizasyonunda kullanılması

    Magnetic zif-8/calix[4]arene tetracarboxylic acid-derived nanocomposite preparation and use in lipase immobilization

    SEBAHAT AŞCIOĞLU

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    BiyokimyaSelçuk Üniversitesi

    Biyokimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ELİF ÖZYILMAZ