Porous organic polymers for electrochemical and energy storage application
Elektrokimya ve enerji depolama uygulaması için gözenekli organik polimerler
- Tez No: 753217
- Danışmanlar: PROF. DR. DÖNÜŞ TUNCEL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Bilim ve Teknoloji, Science and Technology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- 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: 85
Özet
Güçlü kovalent bağlarla birbirine bağlı organik yapı taşlarından oluşan Gözenekli Organik Polimerlerin (POP'lar) gözenekli yapısı ve ayarlanabilir morfolojisi, bu malzemeleri elektrokimyasal uygulamalar açısından dikkat çekici hale gelmiştir. Bu tezin ilk bölümünde, düşük maliyetli bir tiyofen türevi ve melamin, tek kap piroliz Schiff-baz tipi polikondansasyon reaksiyonu kullanılarak nitrojen ve kükürt ile zenginleştirilmiş mikro gözenekli organik polimer (MOP) haline getirilmiştir. Sentezlenen polimer FT-IR, SEM, TEM, BET, XRD, XPS, TGA ve UV-VIS ile karakterize edilmiştir. 195.731 m2 g–1 yüzey alanı ve 0.047 cm3 g–1 gözenek hacmi ile sentezlenen MOP, pamuk benzeri bir morfolojiye ve mikro gözenekli yapının baskın olduğu bir gözenek boyutu dağılımına sahiptir. Bir nikel yardımcı katalizör ile sarmalandıktan sonra, elde edilen yapının (MOP), -66 mV gibi belirgin bir başlangıç yüksek potansiyel değerine sahip olan optimum bir kompozit (Ni2@MOP) ile alkali elektrolitte hidrojen gelişim reaksiyonu (HER) için verimli bir katalizör olarak kullanılabileceğini gösterdik. Ayrıca, optimum elektro-katalizör, 3.5 saatlik bir kronoamperometri deneyinden sonra 90.84 % faradik verim (FE) sağlayacak şekilde iyi bir stabilite özelliği gösterdi. İkinci bölümde, sentezlenen gözenekli organik polimer ve CB[6]-porfirin kovalent organik yapının süperkapasitörlerde elektrot malzemeleri olarak potansiyel kullanımı araştırılmıştır.
Özet (Çeviri)
The intrinsic porosity and tunable morphology of Porous Organic Polymers (POPs), materials made from organic building blocks joined by strong covalent bonds, have become appealing in the context of electrochemical applications. In the first section of this thesis, a low-cost thiophene derivative and melamine were assembled into nitrogen and sulfur-enriched microporous organic polymer (MOP) using a pyrolysis-free one-pot Schiff-base type polycondensation reaction. The synthesized polymer is characterized by FT-IR, SEM, TEM, BET, XRD, XPS, TGA and UV-VIS. With 195.731 m2 g–1 surface area and 0.047 cm3 g–1 pore volume, the as-synthesized MOP has a cotton-like morphology and a micropore-dominated pore size distribution. After encapsulating it with a nickel co-catalyst, we showed that the obtained framework (MOP) could be used as an efficient catalyst for hydrogen evolution reaction (HER) in an alkaline electrolyte with the optimum composite (Ni2@MOP) exhibiting a remarkable onset overpotential of -66 mV. Furthermore, the optimum electrocatalyst showed good stability, delivering 90.84% faradaic efficiency (FE) after a 3.5 h chronoamperometry experiment. In the second section, the synthesized porous organic polymer and CB[6]-porphyrin covalent organic framework were investigated for potential use as electrode materials for supercapacitors.
Benzer Tezler
- Design and synthesis of anthracenetetrone-based redox-active porousorganic polymer as a cathode material for zinc-ion batteries
Çinko-iyon bataryalar için katot malzemesi olarak antrasentetron-esaslı redoks-aktif gözenekli organik polimerin tasarımı ve sentezi
FERİT BEGAR
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Kimyaİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüKimya Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ONUR BÜYÜKÇAKIR
- Synthesis of quinone-based porous organic polymers and their usage in aqueous zinc-ion batteries
Kinon bazlı gözenekli organik polimerlerin sentezlenmesi ve sulu çinko iyon pillerde kullanılması
YAREN NAZ ERÖZEN
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Kimyaİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüKimya Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ONUR BÜYÜKÇAKIR
- Lityum iyon batarya uygulamaları için polipirol esaslı anot bağlayıcılar
PPY based anode binder for lithium ion battery application
IŞIK İPEK AVCI
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BELKIZ USTAMEHMETOĞLU
- Synthesis of indandione-based porous organic polymers and their applications in zinc-ion batteries
İndandion bazlı gözenekli organik polimerlerin sentezi ve çinko-iyon pillerdeki uygulamaları
GİZEM ŞİMŞEK
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Kimyaİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüKimya Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ONUR BÜYÜKÇAKIR
- rGO/MIL-101/PANI kompozitlerinin hazırlanması ve elektrokimyasal özelliklerinin araştırılması
Preparation and electrochemical properties of rGO/MIL-101/PANI composites
KEVSER GÜNDUĞAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
EnerjiKırklareli ÜniversitesiEnerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FATİH SEMERCİ