Enerji depolama uygulamalarında kullanılmak için floresans karbon nokta (KD) ince filmlerin hazırlanması
Preparation of fluorescence carbon point (KD) thin films for use inenergystorage applications
- Tez No: 751405
- Danışmanlar: DOÇ. DR. RÜKAN GENÇ ALTÜRK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Bilim ve Teknoloji, Enerji, Kimya Mühendisliği, Science and Technology, Energy, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Karbon Noktalar, Enerji Depolama, Döndürerek Kaplama, Carbon Dots, Energy Storage, Spin Coating
- Yıl: 2022
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Mersin Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 87
Özet
ENERJİ DEPOLAMA UYGULAMALARINDA KULLANILMAK IÇIN FLORESANS KARBON NOKTA (KD) İNCE FİLMLERİN HAZIRLANMASI 2000'li yılların başından günümüze, karbon kuantum noktaları (KD'lar veya karbon noktalar) dünya çapında farklı disiplinlerdeki araştırmacıların ilgisini çekmiştir. Ayarlanabilir fiziksel, kimyasal, biyolojik, kolay işlevselleştirilme özellikleri nedeniyle teknolojik uygulamalar üzerinde yapılan çalışmalarda sıklıkla karşımıza çıkmaktadır. Karbon noktaları ve parçacıkları bir matriste stabilize etmek, katı hal cihazlarındaki pratik uygulamaları için çok önemli bir konudur. İşlevselleştirilmiş karbon parçacıkların; stres, gerinim, optik özellikleri aracılığıyla, endüstride, özellikle kaplama alanında mekanik ve toplu muadillerine göre gelişmiş performansolarak daha güçlü cihazların geliştirilmesi için tasarlanmaktadır. Bu kapsamda, kaplama alanında tasarlanan karbon nokta bazlı ince filmler; karbon temelli homojen ince filmlerin geliştirilmesi ile enerji dönüşüm verimliliğini değiştirerek önemli ölçüde iyileştirmesi, geliştirilmiş elektron taşınması ve karbon yüzeyine eklenebilen fonksiyonel gruplar nedeniyle enerji alanında daha kararlı cihazların tasarımlarında kullanılmaktadır. Bu yüksek lisans bitirme tez kapsamında farklı dalgaboylarında emisyon (maviden kırmızıya) sergileyen yüzeyleri fonksiyonelleştirilmiş karbon noktalar sentezlenmiş, floresans özelliklerini stabilize ederek ince film kaplama çalışmalarında kullanılması hedeflenmiştir. Tezin ilk basamağında; doğal karbon kaynakları kullanılarak farklı boyutlarda ve renkte floresans özelliklere sahip karbon parçacıklar tek basamakta hidrotermal yöntem ile sentezlenmiş ve karakterize edilmiştir. İkinci basamakta ise dimetilformamid, dimetilsülfoksit ve su gibi farklı polaritelere sahip çözeltilerde dağılabilme yetileri incelenmiştir. Tezin son basamağında; KD'ların florensans özelliklerinin korunması ve optimum optik verimliliğin elde edilmesi için farklı yüzey özelliklerine sahip polimerler kullanılarak ince film optimizasyon çalışmaları çevirmeli kaplama yöntemi (spin coating) ile farklı dönme hızlarında (rpm) yapılmıştır. KD'ların ve kaplanan ince film yüzeylerin floresans özellikleri karanlık kutu UV analiz cihazında incelenmiş, KD'ların boyut ve floresans özellikleri Zetasizer ve taramalı Elektron Mikroskobu (FESEM) ile karakterize edilmiştir. Hafif hasattaki kayıpları telafi etmek için stratejiler geliştirmek, enerji depolama cihaz verimliliğinde sürdürebilirlik elde etmek için gerçekleştirilen stabil ve homojen yüzey ince film çalışmaları büyük önem taşımaktadır.
Özet (Çeviri)
PREPARATION OF FLUORESCENCE CARBON POINT (KD) THIN FILMS FOR USE INENERGY STORAGE APPLICATIONS From the early 2000s to the present, carbon dots (KDs) have attracted the attention of researchers in different disciplines around the world. It is frequently encountered in studies on technological applications due to its adjustable physical, chemical, biological, and easy functionalization properties. Stabilizing carbon dots and particles in a matrix is a crucial issue for their practical application in solid-state devices. Functionalized carbon particles; It is designed for the development of more powerful devices in the industry, especially in the field of coatings, with improved performance compared to their mechanical and bulk counterparts, through their stress, strain, optical properties. In this context, carbon dot-based thin films designed in the field of coating; It is used in the design of more stable devices in the energy field due to the development of carbon-based homogeneous thin films, significantly improving the energy conversion efficiency by changing it, improved electron transport and functional groups that can be added to the carbon surface. Within the scope of this graduate thesis, functionalized carbon dots on surfaces exhibiting emission at different wavelengths (from blue to red) were synthesized and it was aimed to be used in thin film coating studies by stabilizing their fluorescence properties. In the first step of the thesis; Using natural carbon sources, carbon particles with fluorescent properties in different sizes and colors were synthesized and characterized by hydrothermal method in one step. In the second step, their dispersibility in solutions with different polarities such as dimethylformamide, dimethylsulfoxide and water was investigated. In the last step of the thesis; In order to preserve the fluorescence properties of KDs and to obtain optimum optical efficiency, thin film optimization studies were carried out using polymers with different surface properties at different rotational speeds (rpm) by spin coating method. Fluorescence properties of KDs and coated thin film surfaces were examined in a dark box UV analyzer, size and fluorescence properties of KDs were characterized by Zetasizer and scanning Electron Microscope (FE-SEM). Stable and homogeneous surface thin film studies are of great importance in order to develop strategies to compensate for losses in light harvest and to achieve sustainability in energy storage device efficiency.
Benzer Tezler
- Synthesis, properties and device applications of thienothiophene containing polymers with different functional groups
Farklı fonksiyonel gruplara sahip tiyenotiyofen içeren polimerlerin sentezi, özellikleri ve cihaz uygulamaları
DİLARA GÜNTÜRKÜN
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TURAN ÖZTÜRK
- Novel quantum dot and fluorescent protein based liquidlight-emitting diodes and luminescent solar concentrators
Yeni kuantum nokta ve floresan protein tabanlı sıvı ışık yayan diyotlar ve lüminesans güneş konsantratörleri
SADRA SADEGHI
Doktora
İngilizce
2020
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKoç ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SEDAT NİZAMOĞLU
- Poly(Phenylenevinylene)s as sensitizers for visible light induced cationic polymerization
Poli(Fenilen vinilen) türevlerinin görünür bölgede katyonik polimerizasyon için fotobaşlatıcı olarak kullanımı
SEMİH ERDUR
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YUSUF YAĞCI
- Development of borides/borates for energy storage devices
Borür ve boratların enerji depolama sistemleri için geliştirilmesi
DORUK BAHTİYAR
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
EnerjiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET KADRİ AYDINOL
- Poliester-esaslı makrogözenekli köpüklerden açık-hücresel yapılı karbonların hazırlanması ve ısıl enerji depolamada kullanılması
Preparation of open-cellular carbons from polyesterbased macroporous foams and their use in thermal energy storage
SENA NUR YAVUZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Polimer Bilim ve TeknolojisiYalova ÜniversitesiPolimer Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EMİNE HİLAL MERT