Ho2O3, Yb2O3, Dy2O3 ve B2O3 katkılı nano-Bi2O3 yakıt pili elektrolit malzemelerin sentezi ve yüksek sıcaklık özelliklerinin incelenmesi
Synthesis and investigation of high temperature properties of nano- Bi2O3 fuel cell electrolyte materials wi̇th Ho2O3, Yb2O3, Dy2O3 and B2O3
- Tez No: 738343
- Danışmanlar: PROF. DR. MEHMET ARI
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Enerji, Fizik ve Fizik Mühendisliği, Energy, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Erciyes Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 222
Özet
Bu tez çalışmasında nano-Bi2O3 tabanlı beşli sistem katı elektrolitler, katı hal reaksiyonu ile sentezlendi. Toz nano-(Bi2O3)1-x-y-z-t(Ho2O3)x(Yb2O3)y(Dy2O3)z(B2O3)t beşli sisteminin kristalografik ve elektriksel özellikleri araştırıldı (x=5-10-15-20, y=5-10-15-20, z=5-10-15-20, t=5-10-15-20). Elde edilen örneklerin; elektriksel iletkenlik özellikleri Dört Nokta Elektriksel Ölçüm Tekniği (4PPT) ile, kristal yapı analizleri X-Işını Kırınım Difraksiyon (XRD) ile, termal analizleri Termogravimetrik Analiz ve Diferansiyel Termal Analiz (DG/DTA) ile, yüzey analiz görüntüleri Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) ile, element analizleri ise Enerji Dağılım Spektrometresi (EDX) teknikleri ile gerçekleştirildi. Bu tezde beşli sistemlerin XRD ölçümleri sonucunda δ (kübik)-fazına sahip kararlı yapıda ve (karışık) yapıda örnekler elde edildi. Elektriksel iletkenlik ölçümleri sonucunda, nano-(Bi2O3)1-x-y-z-t(Ho2O3)x(Yb2O3)y(Dy2O3)z(B2O3)t beşli sisteminde Ho2O3 sabit olmak üzere Yb2O3, Dy2O3, B2O3 %5, 10, 15, 20 mol miktarının artması ile elektriksel iletkenliğin azaldığı gözlendi. Tüm örneklerin 750 0C'deki elektriksel iletkenlik değerleri kıyaslandığında çalışma sıcaklığında en yüksek iletkenlik, nano-(Bi2O3)0.80(Ho2O3)0.05(Yb2O3)0.05(Dy2O3)0.05(B2O3)0.05 beşli sisteminde olup 1.74x10-1 (ohm.cm)-1 mertebesindedir. Bu örneğin ortalama kristal boyutu, birim hücre parametresi ve yarı maksimumum pik genişliği saf kübik fazın parametreleri ile örtüşmektedir. Nano-(Bi2O3)1-x-y-z-t(Ho2O3)x(Yb2O3)y(Dy2O3)z(B2O3)t beşli sisteminde, düşük sıcaklık aralığı aktivasyon enerjileri 0.37 eV ≤ Ea ≤ 1.38 eV aralığında iken, yüksek sıcaklık aralığında ise 0.38 eV ≤ Ea ≤ 1.85 eV aralığında değişmektedir.
Özet (Çeviri)
In this study, nano-Bi2O3-based quintuple-system solid electrolytes were synthesized by solid state reaction. The crystallographic and electrical properties of the powder nano-(Bi2O3)1-x-y-z-t (Ho2O3)x (Yb2O3)y (Dy2O3)z (B2O3)t quintuple system were investigated (x=5-10-15-20, y=5-10-15-20, z=5-10-15-20, t=5-10-15-20). The samples obtained; electrical conductivity properties were performed with Four Point Electrical Measurement Technique (4PPT), crystal structure analyzes were performed with X-Ray Diffraction Diffraction (XRD), thermal analyzes were performed with Thermogravimetric Analysis and Differential Thermal Analysis (DG/DTA), surface analysis images were performed with Scanning Electron Microscope (SEM), and elemental analysis was performed with Energy Distribution Spectrometry (EDX) techniques. In this study, as a result of XRD measurements of the quintuple systems, samples with a stable structure with a δ (cubic)-phase and δ+α (mixed) structure were obtained. As a result of electrical conductivity measurements, it was observed that electrical conductivity decreased with the increase of the amount of Yb2O3, Dy2O3, B2O3 5 %, 10, 15, 20 mol with Ho2O3 constant in the nano-(Bi2O3)1-x-y-z-t(Ho2O3)x(Yb2O3)y(Dy2O3)z(B2O3)t quintuple system. When the electrical conductivity values of all samples at 750 0C are compared, the highest conductivity at the operating temperature is nano-(Bi2O3)0.80(Ho2O3)0.05(Yb2O3)0.05(Dy2O3)0.05(B2O3)0.05 quintuple system and is in the order of 1.74x10-1 (ohm.cm)-1. The average crystal size, unit cell parameter and semi-maximum peak width of this sample coincide with the parameters of the pure cubic phase. In the nano-(Bi2O3)1-x-y-z-t(Ho2O3)x(Yb2O3)y(Dy2O3)z quintuple system, the low- temperature range activation energies are in the range of 0.37 eV ≤ Ea ≤ 1.38 eV, while in the high temperature range they range from 0.38 eV ≤ Ea ≤ 1.85 eV.
Benzer Tezler
- Stronsiyum magnezyum silikat esaslı fosforesans malzemelerde nadir toprak elementlerinin fosforesan özellikleri etkileri
Effects of rare earth elements on phosphorescent properties in magnesium silicate based phosphorescence materials
BİRGÜL AYVALI
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. NURİ SOLAK
- Synthesis and characterization of novel rare earth phosphates and rietveld structural analysis of rare earth orthoborates
Yeni nadir toprak elelementi fosfatlarının sentez ve karakterizasyonu ve nadir toprak elementi ortoboratlarının rietveld yapısal analizi
SEMİH SEYYİDOĞLU
Doktora
İngilizce
2009
KimyaOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AYŞEN YILMAZ
PROF. DR. MACİT ÖZENBAŞ
- Lantanitlerde X-ışını bağıl şiddetlerine sıcaklığın etkisinin incelenmesi
Investigation of the effect of temperature on X-ray relative intensities in lanthanides
ESRA CİNAN
Doktora
Türkçe
2018
Fizik ve Fizik MühendisliğiAtatürk ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YÜKSEL ÖZDEMİR
- Ho2O3 ve Eu2O3 katkılanmış Bi2O3 polimorflarının sentezlenmesi, karakterizasyonu ve elektriksel özelliklerinin incelenmesi
Electrical properties and crystallographic characterisation of Ho2O3 and Eu2O3 doped Bi2O3 polymorphs
MERAL GÖKKOYUN
Yüksek Lisans
Türkçe
2010
Fizik ve Fizik MühendisliğiErciyes ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET ARI
- Ho2O3 ve Eu2O3 katkılanmış Bi2O3 polimorflarının kristalografik ve elektriksel iletkenlik özelliklerinin araştırılması
Investigation of crystallographi?c and electrical conductivity properties of Ho2O3 and Eu2O3 doped Bi2O3 polymorphs
TUĞBA ÇİFCİ