Elektro eğrilmiş piezo polimer nano kompozit enerji üretecinin piezoelektrik enerji hasat performansının araştırılması
Investigation of piezoelectric energy harvesting performance of electrospun piezo polymer nano composite energy generator
- Tez No: 762051
- Danışmanlar: PROF. DR. MURAT YAZICI
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Otomotiv Mühendisliği, Makine Mühendisliği, Metalurji Mühendisliği, Automotive Engineering, Mechanical Engineering, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Elektroeğirme yöntemi, Enerji hasadı, Nanokompozitler, Piezoelektrik, Piezoelektrik malzemeler, Electrospinning method, Energy harvest, Nanocomposites, Piezoelectric, Piezoelectric materials
- Yıl: 2022
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Bursa Uludağ Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Otomotiv Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Piezoelektrik enerji hasadı uygulamaları çevremizde bulunan âtıl enerjilerin verimli enerjiye dönüştürülmesinde yaygın olarak kullanılmaktadırlar. Mikro/nano elektronik yapıların harici bir güç kaynağına ihtiyaç duymadan çalıştırılması günümüzün en önemli çalışma alanlarıdır birisidir. Doktora tezi kapsamında PVDF (poliviniliden florür) piezo polimer ve PVDF/BaTiO3 (Baryum titanat) piezo polimer nano kompozit nano enerji üreteçleri geliştirilmiş ve titreşimden piezo elektrik enerji hasadı gerçekleştirilmiştir. Yüksek genlikli mekanik titreşimden piezo elektrik enerji hasadı uygulamasında elektro eğrilmiş PVDF/BaTiO3 nano üreteçler için optimum çözücü tipi, çözelti konsantrasyonu ve piezo seramik dolgu konsantrasyonu parametreleri belirlenmiştir. Bunun için üç farklı polimer konsantrasyonu (%10, %15, %20), dört farklı çözücü oranı (Aseton/DMF, 0:10, 2:8, 4:6, 6:4) ve üç farklı piezo nano partikül oranı (%5, %10, %15) kullanılmıştır. Elektro eğirme işlemi ile üretilen ince film nano fiber yapıların morfolojik ve kristal yapı incelemeleri SEM (taramalı elektron mikroskobu) ve FTIR (Fourier dönüşümü kızılötesi spektroskopisi) testleri ile yapılmıştır. Piezoelektrik enerji üreteçleri ankastre kiriş sistemine bağlanmış ve titreşimden piezoelektrik enerji hasadı gerçekleştirilmiştir. En yüksek piezoelektrik güç yoğunluğu çıktısı, (PVDF/BaTiO3, %5 BaTiO3, %15 PVDF, Aseton/DMF (6:4)) özelliklerine sahip nano üreteç ile 3,3 MΩ yük direnci altında 0,0143 µW/cm2 olarak elde edilmiştir
Özet (Çeviri)
Piezoelectric energy harvesting applications are widely used to convert the stagnant energies in the environment into efficient energy. Operating micro/nano electronic structures without needing an external power source is one of today's most important research fields. In this doctoral thesis, PVDF (polyvinylidene fluoride) piezo polymer and PVDF/BaTiO3 (Barium titanate) piezo polymer nanocomposite nano energy generators were developed, and piezoelectric energy harvesting from vibration was performed. In the application of piezoelectric energy harvesting from high amplitude mechanical vibration, optimum solvent type, solution concentration, and piezo ceramic filler concentration parameters were determined for electrospun PVDF/BaTiO3 nanogenerators. For this, three different polymer concentrations (10%, 15%, 20%), four different solvent ratios (Acetone/DMF, 0:10, 2:8, 4:6, 6:4) and three different piezo nanoparticle filler ratios ( 5%, 10%, 15%) were used. Morphological and crystal structure investigations of thin-film nanofiber structures produced by electrospinning were performed by SEM (scanning electron microscopy) and FTIR (Fourier transform infrared spectroscopy) tests. Piezoelectric nanogenerators were connected to the cantilever beam structure system, and piezoelectric energy harvesting from vibration was performed. The highest piezoelectric power density output was obtained as 0,0143 µW/cm2 under 3.3 MΩ load resistance with the nanogenerator (PVDF/BaTiO3, 5% BaTiO3, 15% PVDF, Acetone/DMF (6:4)).
Benzer Tezler
- Elektro-eğrilmiş bnns/pmma nanolif katkılı vinilester reçinenin üretimi ve karakterizasyonu
Development and characterizaton of vinlyester resin modified with bnns/pmma nanofiber
ŞÜKRAN GÜRCAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Mühendislik BilimleriAnadolu ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ABDULLAH TUĞRUL SEYHAN
- Eriyik elektro-eğrilmiş PLA/PCL/PEG/ZnO kompozit liflerinin hazırlanması ve karakterizasyonu
Preparation and characterization of melt electrospinning PLA/PCL/PEG/ZnO composite fibers
FERİT ERDEM
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Kimya MühendisliğiSüleyman Demirel ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ FATMA BURCU ALP
- Kemik doku mühendisliği için elektro-eğrilmiş poli(e-kaprolakton) membran esaslı doku iskeleleri
Electrospun poly(e-caprolactone) membrane based scaffolds for bone tissue engineering
İSMAİL ALPER İŞOĞLU
Doktora
Türkçe
2009
BiyomühendislikHacettepe ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERHAN BİŞKİN
- Ortak eksenli elektro-eğrilmiş sığır serum albumin nanoliflerinden ampisilinin kontrollü salımı
Controlled release of ampicillin from coaxially electrospun bovine serum albumin nanofibers
CEYLAN DEMİRCİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
BiyomühendislikTobb Ekonomi ve Teknoloji ÜniversitesiBiyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET MUTLU
- Pem yakıt hücreleri için elektro eğrilmiş Fe-N-C bazlı elektrotlar
Electrospun Fe-N-C based electrodes for PEM fuel cells
FAEZEH RAHBARSHENDI
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
KimyaSabancı ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SELMİYE ALKAN GÜRSEL
DR. ÖĞR. ÜYESİ BEGÜM YARAR KAPLAN