Geri Dön

Gümüş nanokubbelerin hidrojen gazı üretimine elektrokatalitik etkilerinin incelenmesi

Investigation of electrocatalytic effects of silver nanodomes on hydrogen gas production

  1. Tez No: 492677
  2. Yazar: HANDAN YÜKSEL
  3. Danışmanlar: PROF. DR. RAMAZAN SOLMAZ
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Enerji, Kimya, Energy, Chemistry
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2017
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Bingöl Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 76

Özet

Nanolitografi ve yumuşak litografi ile elektrokimyasal çöktürme tekniklerinin bir arada kullanılması ile değişik boyutlarda (400, 800, 1200 and 1600 nm) üç boyutlu (3D) gümüş nanokubbeler (AgNDs) hazırlanmıştır. Cam slayt üzerine biriktirilmiş 3D latex parçacıklar, PDMS üzerinde oluşturulmuş nano çukurlar ve üç boyutlu AgNDs yapıların yüzeyleri tarama elektron mikroskopu (SEM) ve atomik kuvvet mikroskopu (AFM) ile incelenmiştir. Kubbelerin yükseklik ve genişlik analizleri AFM ile analiz edilmiştir. Hazırlanan nanokubbelerin ve boyutlarının hidrojen gazı çıkışına katalitik etkileri 6 M KOH çözeltisinde 298 K'de elektrokimyasal teknikler ile incelenmiş ve elde edilen bulgular saf Ag ile kıyaslanmıştır. En etkin elektrotun elektroliz ortamındaki elektrokimyasal kararlılığı kronoamperometri ile incelenmiştir. Elde edilen bulgular, uygulanan yöntem ile oldukça iyi yapıda ve homojen dağılımlı nanokubbelerin elde edilebileceğini göstermiştir. Saf Ag elektrot ile kıyaslandığında AgND elektrotlar hidrojen gazı çıkışını daha iyi katalizlemektedir. AgND elektrotların hidrojen gazı oluşumuna katalitik etkileri çaplarına bağlı olarak değişmektedir. Çalışılan boyutlarda en iyi etkinlik 1200 nm boyutunda elde edilmiştir. Hidrojen gazı oluşum reaksiyonu Volmer-Hyrovsky mekanizmasına uymakta ve Volmer reaksiyonu kontrollü gerçekleşmiştir. Saf Ag ile kıyaslandığında -1,40 V(Ag/AgCl) potansiyelde bu elektrotta akım yoğunluğu 0,70 mA cm-2'den 44,13 mA cm-2'ye yükselmiştir. Bu boyuttaki AgND elektrot elektroliz çözeltisinde zamanla oldukça yüksek elektrokimyasal kararlılık göstermiştir. Elektrotun yüksek katalitik etkisi ve kararlılığı, nano yapıların yapısı ve geniş gerçek yüzey alanına sahip olması ile açıklanmıştır.

Özet (Çeviri)

Ag nanodomes (AgNDs) having different sizes (400, 800, 1200 and 1600 nm) were fabricated using combination of nanosphere lithography, soft lithography and electrochemical deposition techniques. The surface structures of 3D assembled latex particles, nanovoids and metal nanodomes (ND) were examined using scanning electron microscopy (SEM) and atomic force microscopy (AFM). Their heights and widths analyses were performed with the help of AFM. The effect of diameter of the NDs on their hydrogen evolution activity was examined in 6 M KOH solution at 298 K using electrochemical techniques and their activities were compared with the activity of bulk Ag electrode. The electrochemical stability of the best electrode was tested in electrolysis conditions using chronoaperometry technique. It was found that very well-structured and very uniformly distributed NDs can be fabricated in this procedure. AgNDs exhibits higher hydrogen evolution activity with respect to bulk Ag. Their hydrogen evolution activity depends on their diameters; 1200 nm NDs were the best among them. The HER at the bulk and nanostructured electrodes takes place through Volmer-Heyrovsky mechanism which is controlled by Volmer step. The current density at -1.40 V(Ag/AgCl) increased from 0.70 mA cm-2 to 44.13 mA cm-2 at this ND electrode with respect to bulk Ag. This electrode has high electrochemical stability as a function of electrolysis time. The superior hydrogen evolution performance of this electrode was related to its well-structured and large real surface area.

Benzer Tezler

  1. Sensitive and quantitative determination of cysteine by surface enhanced Raman spectrometry based on their induced aggregates of gold and silver nanostructures

    Altın ve gümüş nanoyapı kümelerine dayanan yüzeyde güçlendirilmiş Raman spektrometrisi ile hassas ve kuantitatif sistein tayini

    RECEP YÜKSEL

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2011

    KimyaOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Kimya Bölümü

    PROF. DR. MÜRVET VOLKAN

  2. Controlled delivery of chalcone via biopolyester nanohybrid

    Biyopoliester nanohibrit ile kalkonun kontrollü salımı

    YASEMİN KAPTAN

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    Biyoteknolojiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. FATOŞ YÜKSEL GÜVENİLİR

  3. Plazmonik özellikleri ayarlanabilir nanokubbelerin hazırlanması ve karakterizasyonu

    Fabrication and characterization of tunable plasmonic nanodomes

    AYŞE ÖZBAY

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2017

    KimyaGaziantep Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MEHMET KAHRAMAN

  4. Plazmonik nanokubbeler üzerinde yüzeyde zenginleştirilmiş raman saçılmasına dayalı protein tayini

    Protein detection on plasmonic nanodomes based on surface-enhanced raman scattering

    ADİLE TOSUN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2018

    KimyaGaziantep Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MEHMET KAHRAMAN

  5. Synthesis and characterization of chiral mixed ligand nanoclusters and nacre-like structure

    Kiral ve çoklu ligandla stabilize edilmiş nanokümelerin ve sedef benzeri yapının sentezi ve karakterizasyonu

    ZEKİYE PELİN GÜVEN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2014

    Mühendislik BilimleriSabancı Üniversitesi

    Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. ÖZGE AKBULUT