Yüzeyi nanopartiküllerle katkılanmış çok duvarlı karbon nanotüplerde hidrojen depolanmasının incelenmesi
Experimental investigation of nanoparticles decorated multi-walled carbon nanotubes for hydrogen storage
- Tez No: 507299
- Danışmanlar: DOÇ. DR. MUHAMMET KAYFECİ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Enerji, Energy
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2018
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Karabük Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Enerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 122
Özet
Bu çalışmada, çok duvarlı karbon nanotüpler Fe(NO3)3.9H2O, Ni(NO3)2.6H2O katalizörleri ve asetilen gazı kullanılarak kimyasal buhar depolama yöntemi ile sentezlenmiştir. Sentezlenen karbon nanotüpler HNO3, H2SO4, HF ve HCl gibi kuvvetli asitlerle saflaştırılmış ve fonksiyonlaştırılmıştır. Fonksiyonlaştırılan karbon nanotüplerin yapıları SEM, TEM, XRD, DSC, TGA ve BET analizleri ile incelenmiştir. Karbon nanotüpler analizlerle yapıları desteklendikten sonra kobalt (Co), kalsiyum (Ca), nikel (Ni), paladyum (Pd), demir (Fe), çinko (Zn), alüminyum oksit (Al2O3) ve hekzagonal boron nitrit (h-BN) nanopartikülleri ile ıslak emdirme tekniği kullanılarak katkılandırılmıştır. Katkılanan karbon nanotüplere tekrar SEM, TEM, XRD, DSC, EDX, TGA ve BET analizleri uygulanarak yapı karakterizasyonu gerçekleştirilmiştir. Karbon nanotüplerin yapısı farklı (pH, sıcaklık, basınç, katalizör) deney koşullarında incelenerek hidrojen depolama kapasitelerinin en yüksek seviyeye getirilmesi sağlanmış, Sievert's like cihazı ve dinamik gaz adsorpsiyon analizörü ile hidrojen depolama kapasiteleri tayin edilmiştir. Numunelerin hidrojen depolama işlemi fiziksel adsorpsiyon olarak gerçekleşmiş, basınçla hidrojen depolama kapasitelerinin doğru orantılı olarak değiştiği gözlenmiştir. Katkılanan numuneler arasında en düşük depolama miktarı Ni-ÇDKNT'lerde 5 bar basınç altında %0,32; en yüksek depolama miktarı ise Zn-ÇDKNT'lerde 50 bar basınç altında %2,79 oranında ölçülmüştür. Bu deneysel çalışmalardan elde edilen veriler ışığında, karbon nanotüplerin hangi nanopartiküllerin katkılanmasıyla maksimum düzeyde hidrojen depolayabildiği farklı basınçlar altında gösterilmiştir.
Özet (Çeviri)
In this study, multiwalled carbon nanotubes were synthesized by chemical vapor deposition method using Fe(NO3)3.9H2O, Ni(NO3)2.6H2O catalysts and acetylene gas. The synthesized carbon nanotubes were purified and functionalized with strong acids such as HNO3, H2SO4, HF and HCl. Structures of functionalized carbon nanotubes were investigated by SEM, TEM, XRD, DSC, TGA and BET analyzes. Then, the carbon nanotubes were doped with cobalt (Co), calcium (Ca), nickel (Ni), palladium (Pd), iron (Fe), zinc (Zn), aluminum oxide (Al2O3) and hexagonal boron nitride nanoparticles by wet impregnation technique. Structural characterization was performed by reapplying SEM, TEM, XRD, DSC, EDX, TGA and BET analyzes to the synthesized carbon nanotubes. The structure of the doped carbon nanotubes was investigated under the different (pH, temperature, pressure, catalyst) experimental conditions and hydrogen storage capacities were achieved to the highest level. Hydrogen storage capacities of the samples were determined with Sievert's apparatus and dynamic gas adsorption analyzer. The hydrogen adsorption process of the samples was occured as physical adsorption, and it has been observed that the hydrogen storage capacity of the samples changes proportionally with pressure. The lowest storage amount among the doped nanotubes was measured as 0.32% in nickel doped multiwalled carbon nanotubes (Ni-MWCNTs) under pressure of 5 bar; the highest storage amount was measured as 2,7901% under pressure of 50 bar in zinc doped multiwalled carbon nanotubes (Zn-MWCNTs). As a conclusion of these experimantal studies reveals that multi-walled carbon nanotubes can store the maximum amount of hydrogen by the addition of which nanoparticles.
Benzer Tezler
- Particle detection and signal analysis in nanopores
Nanogözeneklerde parçacık algılama ve sinyal analizi
DÜRDANE YILMAZ
Doktora
İngilizce
2023
Biyokimyaİstanbul Medeniyet ÜniversitesiNanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALİ DİNLER
DOÇ. DR. KAAN KEÇECİ
- Silver nanoparticles doped antimicrobial biocomposite for hydrogen peroxide biosensor
Gümüş nanopartikül katkılı antimikrobiyal biyokompozit ile hidrojen peroksit biyosensörü
EYLEM ÇAĞRICAN GÖK
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Biyoteknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖZGÜL KELEŞ
- Enerji depolamada yenilikçi karbon yapılı esnek yüzeylerin üretimi ve analizi
Production and analysis of novel carbon structured flexible surfaces for energy storage applications
ESRA ŞERİFE KILIÇ
Doktora
Türkçe
2024
Tekstil ve Tekstil Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİ DEMİR
- Improving electrolyte performance of PEO by addition of LLZTO nanofillers in solid state battery applications
Katı hal batarya uygulamalarında LLZTO nanofıller katkısı ile PEO'nun elektrolit performansının geliştirilmesi
SENA SAVAŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FATMA SENİHA GÜNER
PROF. DR. NİLGÜN YAVUZ
- Nanopartikül katkılı nanoliflerin elektroeğirme yöntemiyle üretilmesi, karakterizasyonu ve antimikrobiyal aktivitesinin belirlenmesi
Production, characterization and determination of antimicrobial activity of nanoparticle-doped nanofibers by electrospinning method
MELİS FERAY AYHAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Gıda MühendisliğiMersin ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HACI İBRAHİM EKİZ