Geri Dön

Yeni nesil enerji kaynağı olarak alkol yakıt pilleri: enerji etkinliğini artıracak yeni kiralliklerine göre ayrılmış (6,5 ve 7,6) karbon nanotüp bazlı nano malzemelerin sentezi ve uygulamaları

New generation of alcohol fuel cells as a source of energy: synthesis and applications of new-chirality (6,5 and 7,6) carbon nanotube-based nanomaterials to increase the efficiency of their energy

PDF İndir

  1. Tez No: 420302
  2. Yazar: ÖZLEM KARATEPE
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. FATİH ŞEN
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Enerji, Kimya, Energy, Chemistry
  6. Anahtar Kelimeler: Doğrudan metanol yakıt pilleri (DMYP), Elektrokimyasal aktiviteler, Nanokatalizör, Platin nanopartiküller, Karbon Nanotüp, Kiral, Direct methanol fuel cells (DMFCs), Electrochemical activities, Nanocatalyst, Platinum nanoparticles, Carbon nanotube, Chiral
  7. Yıl: 2016
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Dumlupınar Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Biyokimya Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 71

Özet

Yenilenebilir enerji kaynaklarından olan yakıt pilleri, çevresel kirlilik oranının düşük olması, enerji üretim veriminin oldukça yüksek olması ve iklim şartlarından etkilenmemesi gibi özelliklerden dolayı geleceğin en önemli enerji sistemleridir. Çeşitli yakıt pilleri vardır. Alkol yakıt pili ailesinin en önemli ferdi olan, doğrudan metanol yakıt pilleri (DMYP) küçük kapasiteli, taşınabilir enerji üretimi için en uygun yakıt pillerinden biri olarak görülmektedir. Fakat bu yakıt pillerinin pratikte kullanılması için nanokatalizörlere gereksinim vardır. Bu tez çalışmasında saf karbon atomlarından oluşan, hem dayanıklı hemde esnek olan, benzersiz elektriksel ve ısısal özelliğe sahip olan karbon nanotüpleri kiralliklerine göre ayırarak destek olarak kullanılması ile Pt(0)/PA@(6,5)CNT, Pt(0)/PA@(7,6)CNT ve Pt/PA@(6,5)(7,6)CNT katalizörleri tekrarlanabilir ve kolay bir yöntem olan sonokimyasal indirgeme yöntemi ile oda sıcaklığında sentezlendi. Hazırlanan nanokatalizörler X-Işını Kırınımı (XRD), X-Işını Fotoelektron Spektroskopisi (XPS), Geçirmeli Elektron Mikroskobu (TEM), Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM), Enerji Dağılımlı X-ışını Spektroskopisi (EDS), Ultraviyole Spektrofotometresi (UV-Vis), Dönüşümlü Voltametri (CV) ve Kronoamperometri (CA) teknikleri kullanılarak karakterize edildi. Bu katalizörlerin katalitik ve elektrokatalitik performansları metanol oksidasyonu için incelendi. Pt(0)/PA@(6,5)CNT, Pt(0)/PA@(7,6)CNT, Pt(0)/PA(6,5)(7,5)CNT katalizörlerinin metanol için sırasıyla0,47V'de 28,76 mA cm-2, 0,46V'de 49,10 mA cm-2, 0,73V'de 130,04 mA cm-2 akım verdikleri görüldü. Katalizörlerin kendi aralarında kıyaslandığında en iyi aktiviteyi Pt(0)/PA(6,5)(7,6)CNT'nin verdiği ve literatürle kıyaslandığında da oldukça yüksek aktiviteye sahip olduğu anlaşıldı. Platin nanopartiküllerin destek olarak kullanılan (6,5) ve (7,6) karbon nanotüpler üzerinde homojen bir şekilde dağıldığını ve ortalama parçacık boyutlarının 2-3 nm arasında olduğu TEM ile gösterildi.

Özet (Çeviri)

Fuel cells which are one of the most important renewable energy sources are the most important features of energy systems due to the low rate of environmental pollution, very high energy generation efficiency and no need any climatic conditions. There are various types of fuel cells. Direct methanol fuel cells (DMYP) which is the most important member of the family of alcohol fuel cell, is seen as one of the most suitable energy converters for portable power generation. However, some of the nanomaterials should be used as catalysts for practical use of fuel cells. Forthis purpose, in this study, single chirality carbon nanotube decorated Pt nanoparticles(Pt(0)/ PA@(6,5)CNT, Pt (0)/PA@(7,6) CNT and Pt(0)/ PA @(6,5)(7,6)CNT)have been reproducibly and easily synthesized by using sonochemical reduction methodas heteregenous catalysts at room temperature. The prepared nanocatalystshave been characterized by X-Ray Diffraction (XRD), X-Ray Photoelectron Spectroscopy (XPS), Transmission Electron Microscope (TEM), Scanning Electron Microscope (SEM), Energy Dispersive X-ray Spectroscopy (EDS), Ultraviolet Spectroscopy (UV), Cyclic Voltammetry (CV) and Chronoamperometry (CA) techniques. Besides, electrocatalytic performance of these catalysts were also examined towards methanol oxidation reactions. The catalytic activity of Pt(0)/PA@(6,5)CNT, Pt(0)/PA@(7,6)CNT and Pt(0)/PA(6,5)(7,5)CNT have been found to be 28.76 mA cm-2at 0.47 V, 0, 49.10 mA cm-2at 0.46 V and 130.04 mA cm-2 at 0.73V, respectively. All preparad catalysts have been homogeneously distributed on the carbon nanotubes and their average particle sizes were found to be 2-3 nm by the help of TEM.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    480621

    Alkolden yeni nesil enerji kaynağı oluşturabilecek yüksek aktiviteye ve dayanıklılığa sahip yeni karbon – polimer destekli nanokompozitlerin hazırlanması, karakterizasyonu ve uygulanabilirliği

    The synthesis, characterization of highly active and durable new carbon -polymers based nanocomposites and their applicability for new generation alcohol based alternative energy sources

    SİNAN ERİŞ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2017

    EnerjiDumlupınar Üniversitesi

    Biyokimya Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. FATİH ŞEN

  2. Tez No

    421060

    Electrospun carbon nanofiber based composites as anode material for lithium-ion batteries

    Lityum-iyon bataryalar için elektro eğirme yöntemiyle üretilmiş carbon nanolif tabanlı kompozit anot malzemeleri

    MAHMUT DİRİCAN

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2015

    Enerjiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Nanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. HÜSEYİN KIZIL

  3. Tez No

    698622

    Perovskit güneş hücresi için p-tipi konjuge polimer sentezi ve uygulaması

    Synthesis and its application of p-type conjuge polymer for perovskite solar cell

    NEFİSE DEMİR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    Enerjiİzmir Katip Çelebi Üniversitesi

    Nanobilim ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MUSTAFA CAN

  4. Tez No

    536888

    Yeni nesil temiz enerji kaynağı olarak hidrojen üretiminde nanomalzemelerin sentezi ve uygulamaları

    The synthesis and applications of nanomaterials for hydrogen production as a new generation clean energy sources

    ÖZNUR ALPTEKİN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Makine MühendisliğiDumlupınar Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ ÜMRAN ERÇETİN

    DOÇ. DR. FATİH ŞEN

  5. Tez No

    673245

    Türkiye'de yenilenebilir enerji stratejisi ve Federal Almanya stratejisinin analizi

    Renewable energy strategy in Turkey and the analysis of renewable energy strategy of Federal Republic of Germany

    ÇAĞKAN AYDOĞDU

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    EnerjiDokuz Eylül Üniversitesi

    Kamu Yönetimi Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ZERRİN TOPRAK KARAMAN

Geri Dön