Application of covalent organic framework based on porphyrin and cucurbit[6]uril as a bifunctional electrocatalyst for hydrogen and oxygen evolution
Hidrojen ve oksijen evrimi için bifonksiyonel elektrokatalizör olarak porfirin ve kükürbit[6]üril bazlı kovalent organik yapının uygulanması
- Tez No: 657529
- Danışmanlar: DOÇ. DÖNÜŞ TUNCEL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 87
Özet
Fosil yakıtların tüketiminin sonucunda ortaya çıkan çevre sorunlarının yarattığı endişe sebebiyle, temiz ve sürdürülebilir enerji kaynakları geliştirmek için dünya çapında büyük çabalar sarf edilmektedir. Hem hidrojen hem de oksijen gazı üreten elektrokatalitik su ayrıştırması yöntemi, hidrojenin gelecekteki enerji taleplerini karşılayabilmesinden dolayı enerji dönüşümü için önemli bir potansiyel göstermiştir. Bu nedenle, hidrojen evrimi reaksiyonu (HER) ve oksijen evrimi reaksiyonu (OER) için enerji engellerinin üstesinden gelmek amacıyla yeni elektrokatalizörlerin tanıtılması son derece önemlidir. Bu tez, kükürbit[6]üril ve porfirinin yeni bir supramoleküler birleşiminin sentezini ve karakterizasyonunu vurgulamakta ve aynı zamanda hem HER hem de OER'ye yönelik elektrokatalitik aktivitesini incelemektedir. Katalizörün aktivitesini incelemek için lineer süpürme voltametri, kronoamperometri, kronopotansiyometri, elektrokimyasal empedans spektroskopisi gibi elektrokimyasal çalışmalar yapılmıştır. Numunenin yapısal ve morfolojik özellikleri, taramalı elektron mikroskobu (SEM), X-ışını kırınım analizi (XRD), X-ışını fotoelektron spektroskopisi (XPS) ve Fourier-dönüşümlü kızılötesi spektroskopisi (FT-IR) kullanılarak da incelenmiştir. Katalizörün, sırasıyla % 85 ve % 99 faradaik verimlerle 18.7 ve 14.92 mmol.gr-1.hr-1 hidrojen ve oksijen gazı üretirken, -0.25 V (HER için) ve 1.6 V (OER için) başlangıç potansiyelleriyle mükemmel elektrokatalitik aktivite gösterebildiği görülmüştür.
Özet (Çeviri)
There is great apprehension about consumption of fossil fuels as well as the corresponding environmental issues which has evoked supreme efforts worldwide to develop clean and sustainable energy sources. Electrocatalytic water splitting producing both hydrogen and oxygen gas has shown considerable potential for energy conversion as hydrogen can meet the requirements for future energy demands. Hence it is of utmost importance to introduce novel electrocatalysts to overcome energy barriers for hydrogen evolution reaction (HER) and oxygen evolution reaction (OER). Here this thesis highlights the synthesis and characterization of a novel supramolecular assembly of cucurbit[6]uril and porphyrin and also examines its electrocatalytic activity toward both HER and OER. Electrochemical studies such as linear sweep voltammetry, chronoamperometry, chronopotentiometry, electrochemical impedance spectroscopy were performed to investigate the activity of the catalyst. The structural and morphological properties of sample were also studied using scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffraction analysis (XRD), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and Fourier-transform infrared spectroscopy (FT-IR). It was observed that the catalyst was able to show excellent electrocatalytic activity with onset potentials of -0.25 V (for HER) and 1.6 V (for OER) while producing 18.7 and 14.92 mmol.gr-1.hr-1 hydrogen and oxygen gas with faradaic efficiencies of 85% and 99%, respectively.
Benzer Tezler
- Karbon nanotüp içeren UV ışınlarıyla kürlenmiş nanokompozit kaplamalar
UV curable carbon nanotube containing nanocomposite coatings
KÜBRA İLGÜN
- Machine learning assisted force field development for nucleic acids
Nükleik asitler için makine öğrenimi destekli kuvvet alanı geliştirilmesi
GÖZDE İNİŞ DEMİR
Doktora
İngilizce
2024
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiHesaplamalı Bilimler ve Mühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ADEM TEKİN
- Catalysis with engineered Prussian blue analogues under external bias, light, and magnetic field
Potansiyel, ışık ve manyetik alan altında tasarlanmış Prusya mavisi analogları ile kataliz
RAMADAN CHALIL OGLOU
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Enerjiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FERDİ KARADAŞ
- Computational investigations of metal organic frameworks and covalent organic frameworks for gas storage and gas separation applications
Başlık çevirisi yok
EZGİ GÜLÇAY
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
KimyaÖzyeğin ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ İLKNUR ERUÇAR FINDIKÇI
- High-throughput computational screening of covalent organic frameworks for gas separations
Gaz ayrışımlarında kullanılmak üzere kovalent organik gözenekli yapıların gaz ayırma performansının kapsamlı hesaplamalı taraması
ÖMER FARUK ALTUNDAL
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
EnerjiKoç ÜniversitesiKimya ve Biyoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEDA KESKİN AVCI
