Atık kumaştan üretilen heteroatom katkılı aktif karbonun süperkapasitör performansı
The supercapacitor performance of heteroatom doped activated carbon produced from waste fabric
- Tez No: 625378
- Danışmanlar: PROF. DR. ZEKİ AKTAŞ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2020
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Ankara Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 176
Özet
Teknolojik gelişmelerle birlikte artan enerji talebinin karşılanmasında yenilenebilir enerji kaynaklarından enerji üretimi ve ihtiyaç halinde kullanılmak üzere üretilen enerjinin depolanması dünya çapında önemli bir sorundur. Bu tezde elektriksel enerji depolama sistemlerinden süperkapasitörle ilgili çalışmalar yapılmış ve süperkapasitörlerde enerji depolamak için tekstil atıklarından üretilen aktif karbon kullanılmıştır. İlk aşamada, atık beyaz pamuklu (WFAC) ve % 100 pamuklu kullanılmış kot kumaşından (WDAC) süperkapasitör performansına bağlı olarak en uygun koşullarda yüksek miktarda aktif karbon üretimi (toplu üretim) yapılması amaçlanmıştır. WFAC örneklerinden süperkapasitör hazırlamada yaşanan sorunlar nedeniyle heteroatom katkılama çalışmalarına WDAC örnekleriyle devam edilmiştir. Karakterizasyon işlemleri ve süperkapasitör performans analizleri sonucunda WDAC toplu üretim koşulları; ısıl işlem sıcaklığı 500 ˚C ve aktivasyon kimyasalının emdirme oranı 1:1.5 (AC: ZnCl2) olarak belirlenmiştir. Tezin ikinci aşamasında, katkısız WDAC örneğinin kapasitif özelliklerini iyileştirmek için emdirme yöntemi ile heteroatom (kükürt, azot ve/veya fosfor) katkılamaları yapılmıştır. Katkılama kimyasalının cinsi, katkı oranı ve elektrolit cinsi gibi parametreler değiştirilerek katkılı örneklerin süperkapasitör performansları incelenmiştir. En yüksek spesifik kapasitansa sahip azot katkılı NAC5, katkısız WDAC'a göre kapasitansı, asidik elektrolitte (1 M H2SO4, 181 F.g-1) %40, bazik elektrolitte (6 M KOH, 162 F.g-1) % 35 oranında artırmıştır. En iyi süperkapasitör performansı gösteren katkılı AC örneklerinin spesifik kapasitans değerleri her iki elektrolit için incelendiğinde asidik elektrolitte daha iyi sonuçlar elde edilmiştir.
Özet (Çeviri)
The production of energy from renewable energy sources and the storage of energy produced for use in case of need is an important problem worldwide for meeting the increasing demand for energy with technological developments. In this thesis, studies are conducted on supercapacitors, one of the energy storage systems and activated carbon produced from textile wastes is used to store energy in supercapacitors. In the first stage, production of activated carbon in high amount (mass production) under the most favorable conditions depending on the performance of supercapacitor from waste white cotton (WFAC) and 100% cotton used denim fabric (WDAC) was aimed. Heteroatom doping studies were continued with WDAC samples due to the problems faced in the preparation of supercapacitor from WFAC samples. As a result of characterisation processes and supercapacitor performance analyses, bulk production conditions for WDAC, namely the heat treatment temperature and the impregnation ratio of the activation chemical were speficied as 500 ˚C and 1: 1.5 (AC: ZnCl2), respectively. In the second step of the thesis, doping of heteroatom (sulfur, nitrogen and/or phosphorus) were realised by impregnation method to improve the capacitive properties of the pure WDAC sample. Supercapacitor performances of the doped samples were investigated by changing parameters such as type of doping agent, doping ratio and electrolyte type. Capacitance of Nitrogen-doped NAC5 which has the highest specific capacitance was increased by 40% in acidic electrolyte (1 M H2SO4, 181 F.g-1) and 35% in basic electrolyte (6 M KOH, 162 F.g-1) compared to that of not doped WDAC. Specific capacitance values of the doped AC samples which show the best supercapacitor performance were examined for both electrolytes and better results were obtained in acidic electrolyte.
Benzer Tezler
- Doğal elyaf takviyeli tabakalı karma malzemelerin otomotiv uygulamalarında kullanılması
Utilization of natural fiber reinforced laminated hybrid composites in automotive applications
MEHMET SAVAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUSTAFA BAKKAL
- Farklı ipliklerden dokunan kumaşlara çeşitli bitim işlem yöntemleri ve kimyasal maddeleri uygulamanın kumaşların fizyolojik özelliklerine etkileri üzerine bir araştırma
A research on the effects of treating the woven fabrics from different yarns with various finishing treatments and chemicals on the physiological properties of the fabrics
EYLEN SEMA NAMLIGÖZ
Doktora
Türkçe
2010
Tekstil ve Tekstil MühendisliğiEge ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SÜLEYMAN ÇOBAN
- Ev tipi yıkamalarda suyun tekrar kullanımı için yıkama atık suyundan renk giderme sisteminin geliştirilmesi
Development of color removal system from washing wastewater for reuse of water in domestic washing machines
BAŞAK ARSLAN İLKİZ
Doktora
Türkçe
2021
Tekstil ve Tekstil Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ YEŞİM BECEREN
PROF. DR. CEVZA CANDAN
- Otomatik havalandırma programı parametrelerinin tekstillerden koku uzaklaştırma ve hav çıkarma etkilerinin incelenmesi
Investigating linting and removing odour affects from textiles of automatic airing program parameters
BÜKRA KALAYCI
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Tekstil ve Tekstil Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NEVİN ÇİĞDEM GÜRSOY
- Polimer esaslı tekstil karma malzemelerinin deneysel ve sonlu elemanlar analizi
Experimental and finite element analysis of textile fabric reinforced polymer matrice composite materials
CİHAN KARAKAŞLIOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2009
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ŞAFAK YILMAZ
YRD. DOÇ. DR. MUSTAFA BAKKAL