Nanomalzeme modifiye mikrobiyal yakıt hücrelerinin geliştirilmesi
Development of nanomaterial modified microbial fuel cells
- Tez No: 487980
- Danışmanlar: PROF. DR. ÜLKÜ ANIK
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Enerji, Kimya, Energy, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2017
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Muğla Sıtkı Koçman Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 172
Özet
Mikrobiyal yakıt hücre (MFC)'ler mikroorganizmaların biyokimyasal dönüştürücü olarak kullanıldığı alternatif enerji kaynaklarındandır. Bu çalışmada ilk defa Gluconobacter oxydans (G.oxydans) bakterileri ile geliştirilmiş nanoyapı ve osmium redoks polimer (ORP) modifiye karbon temelli biyoanotlar geliştirilmiş ve MFC sisteminde çalıştırılmıştır. Camımsı karbon pasta veya karbon keçe elektrot (CFE) modifikasyonunda kullanılmak üzere grafen, grafen-platin (Grafen-Pt) ve çok duvarlı karbon nanotüp-altın-platin (MWCNT-Au-Pt) nanoyapıları sentezlenmiş ve karakterize edilmiştir. İleri modifikasyon amacıyla G. oxydans bakterileri, farklı ORP polimerleri ile birleştirilerek yüksek akım değerlerine ulaşılmıştır. Elde edilen kompozit elektrotların elektrokimyasal karakterizasyonları döngüsel voltammetri ve doğrusal taramalı voltammetri yöntemleriyle gerçekleştirilmiştir. Geliştirilen biyoanotlar içerisinde en iyi yanıtlar ORP1/G.oxydans/MWCNT-Au-Pt/CFE temelli biyoanottan akım yoğunluğu 103,18 µA cm2-, güç yoğunluğu 3,21 µW cm2-, yük transfer etkinliği % 22,30, açık devre potansiyeli (OCP) 180 mV olarak elde edilmiştir. Daha sonra atık su kullanılan tek hücreli MFC'lere ait pil ölçümleri gerçekleştirilmiştir. Biyolojik oksijen ihtiyacı değeri 717,00 mg O2 L-1, kimyasal okijen ihtiyacı değeri 2820,40 mg O2 L-1, arıtım kapasitesi % 99 (70 gün), akım yoğunluğu 5,50 µA cm2-, güç yoğunluğu 0,33 µW cm2-ve OCP değeri 905,00 mV olarak elde edilmiştir.
Özet (Çeviri)
Microbial fuel cells (MFCs) are alternative energy sources that use microorganisms as biocatalysts to produce electricity. In this study, carbon based electrodes were modified with Gluconobacter oxydans (G.oxydans) bacterial cells, nanomaterials and osmium redox polymers (ORP), then utilized as bioanodes in construction of various MFCs for the first time. For this purpose, firstly graphene, graphene-platinum (Graphene-Pt) and multiwalled carbon nanotube-gold-platinum (MWCNT-Au-Pt) nanostructures were synthesized and characterized then used for modification of the glassy carbon paste electrode or carbon felt electrode (CFE). Additionally, G. oxydans bacteria were modified with different tyes of ORPs to achieve higher current outputs. Electrochemical characterizations of the electrodes were carried out by the cyclic voltammetry and linear sweep voltammetry. The best results were obtained from ORP1/G.oxydans/MWCNT-Au-Pt/CFE based bioanode. The best power outputs obtained using this bioanode in MFC system were 103,18 µA cm2- for current density, 3,21 µW cm2- for power density and 22,30% for charge transfer efficiency. In the consequtive waste water studies using CFE based single celled MFCs, the best results were obtained as 717,00 mg O2 L-1 biological oxygen demand, 2820,40 mg O2 L-1 chemical oxygen demand with the treatment capacity of 99% (70 days), current density of 5,50 µA cm2- and power density of 0,33 µW cm2-.
Benzer Tezler
- Aktif nano-ambalaj materyalinin ve ambalajlama tekniğinin dilimlenmiş pastırmanın fiziksel, kimyasal, mikrobiyolojik, duyusal kalitesine ve raf ömrüne etkileri
Effects of active nano-packaging material and packaging technique on physical, chemical, microbial and sensory quality and shelf life of sliced pastrami
GÜLSÜM EROL
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Gıda MühendisliğiMustafa Kemal ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ZEHRA AYHAN
- Nanomalzeme modifiye biyosensörlerle dakarbazin-DNA etkileşiminin elektrokimyasal tayini
Electrochemical detection of interaction of dacarbazine-DNA by nanomaterial modified biosensors
ERKİN KANAT
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
BiyoteknolojiEge ÜniversitesiBiyoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KADRİYE ARZUM ERDEM GÜRSAN
- Patojenlerin tayini için nanomalzeme modifiye elektrokimyasal biyosensörlerin geliştirilmesi ve uygulaması
Development and application of nanomaterial-modified electrochemical biosensors for the detection of pathogens
HÜSEYİN OĞUZHAN KAYA
Doktora
Türkçe
2024
Eczacılık ve FarmakolojiEge ÜniversitesiAnalitik Kimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAKAN KARADENİZ
PROF. DR. SEDA NUR TOPKAYA ÇETİN
- Nano malzemelerle modifiye edilmiş membranlar ile yüzeysel su kaynaklarından pestisit giderimi
Pesticide removal from surface water sources by membranes modified with nanomaterials
İBRAHİM ÖZTÜRKMEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Çevre MühendisliğiErciyes ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NURAY ATEŞ
PROF. DR. NİĞMET UZAL
- DNA dizilerinin tayinine yönelik uygulama seti (kit) tipinde elektrokimyasal nanobiyosensörlerin tasarımı
Design of electrochemical nanobiosensors in the application kit type for the determination of DNA sequences
HASRET SUBAK