Farklı çapa grubu içeren 4,5-diazafluorenlerin ve rutenyum komplekslerinin sentezi, karakterizasyonu, boya duyarlı güneş pili uygulamaları
Synthesis, characterization, dye-sensitized solar cell application of different anchor group containing 4,5-diazafluorenes and their ruthenium complexes
- Tez No: 785828
- Danışmanlar: PROF. DR. İBRAHİM ERDEN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Enerji, Kimya, Energy, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Anorganik Kimya Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 158
Özet
Dünyada artan enerji ihtiyacının karşılanması için fosil yakıtların yoğun olarak kullanımları; küresel ısınma, çevre ve sağlık sorunlarına neden olmaktadır. Güneş pilleri çevre dostu yenilenebilir teknolojilerden biri olarak gelecekte enerji talebinin karşılanması için alternatifler sunmaktadır. Günümüzde silikon güneş pilleri yaygın olarak kullanılsa da üretim maliyetleri yüksektir. Boya duyarlı güneş pilleri (DSCs) ise silikon güneş pillerine kıyasla birçok avantaja sahip yeni nesil bir teknolojidir. Bu yeni teknolojinin günümüze kadar uygulamalarında %14'lere varan verimlere ulaşılması araştırmacıları gelecek için cesaretlendirmektedir. Temel cihaz mimarisi bileşenlerinde yapılan modifikasyonlar ve yeni yaklaşımlar ile hem verimlilik hem de kararlılık artırılabilir. Bu tez çalışmasında DSC uygulamalarında boya olarak kullanılmak üzere 4,5-diazafluoren türevi ligandlar ve onların rutenyum kompleksleri tasarlanarak literatüre katkı sağlamak amaçlandı. İlk olarak farklı çapa gruplarına sahip (oksim, fenol, katekol, fenilboronik asit, metoksi) 4,5-diazafluoren ligandları sentezlendi. Daha sonra sentezlenen ligandların hem bipiridin hem de izotiyosiyanat ligandları ile rutenyum kompleksleri hazırlandı. Sentezlenen ligand ve rutenyum komplekslerinin yapısal karakterizasyonu UV-vis, ATR-FTIR, NMR ve MS yöntemleri ile gerçekleştirildi. Yoğunluk fonksiyonel teorisi ile ligand ve rutenyum komplekslerinin optimum geometrik yapıları, moleküler elektrostatik potansiyelleri ve HOMO-LUMO enerji düzeyleri belirlendi. Son olarak, sentezlenen ligand ve rutenyum komplekslerinin boya duyarlı güneş pili uygulaması gerçekleştirildi. Tez çalışmasındaki en yüksek verim, katekol çapa grubuna sahip C2 ligandının rutenyum izotiyosiyanat kompleksinden ([Ru(C2)2(NCS)2]) %2.83 olarak ölçüldü. Ayrıca metoksi grup sayısının verimliliğe olumlu etkisi C5, C6 serisi ligand ve rutenyum kompleksleri ile yapılan araştırma ile belirlendi.
Özet (Çeviri)
Intensive use of fossil fuels in order to meet the increasing energy demand in the world causes global warming, environmental and health problems. As one of the environmentally friendly renewable technologies, solar cells offer an alternatives to meet the energy demand in the future. Although silicon solar cells are widely used today, the production costs are high. On the other hand, dye-sensitized solar cells (DSCs) are the new generation technology with many advantages over silicon solar cells. Heretofore, reaching efficiencies up to 14% in the applications of this new technology encourages researchers for the future. Both efficiency and stability can be increased with modifications and new approaches in the components of basic device architecture. In this thesis, contribution to the literature by designing 4,5-diazafluorene derivative ligands and their ruthenium complexes for use as dye in DSC applications was aimed. Firstly, 4,5-diazafluorene ligands with different anchor groups (oxime, phenol, catechol, phenylboronic acid, methoxy) were synthesized. Then, ruthenium complexes of the synthesized ligands were prepared with both bipyridine and isothiocyanate ligands. Structural characterizations of the synthesized ligand and their ruthenium complexes were performed by UV-vis, ATR-FTIR, NMR and MS methods. Optimum geometric structures, molecular electrostatic potentials and HOMO-LUMO energy levels of ligands and their ruthenium complexes were determined by density functional theory (DFT). Finally, DSC applications of the synthesized ligands and their ruthenium complexes were carried out. The highest efficiency in the thesis study was measured as 2.83% from the ruthenium isothiocyanate complex of the C2 ligand ([Ru(C2)2(NCS)2]) with the catechol anchor group. In addition, positive effect of methoxy group number on the efficiency was determined by the research with C5, C6 ligands and their ruthenium complexes.
Benzer Tezler
- Simetrik olmayan oksotitanyum ftalosiyaninlerin sentezi, karakterizasyonu ve fotovoltaik uygulamaları
Synthesis, characterization and photovoltaic applications of non-symmetrical oxotitanium phthalocyanines
NURAY ARSLAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALTUĞ MERT SEVİM
- Boya duyarlı güneş pilleri için ftalosiyanin boyaların geliştirilmesi
Development of phthalocyanine dyes for dye sensitive solar cells
YİĞİT CAN DEMİRCİ
- Farklı kök kanal şekillendirme sistemlerinin dentin çatlağı oluşturmadaki etkilerinin karşılaştırmalı olarak incelenmesi
Comparison of the effect of different root canal preparation systems on formation of dentinal crack
ERTUĞRUL KARATAŞ
Doktora
Türkçe
2014
Diş HekimliğiAtatürk ÜniversitesiEndodonti Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. AZİZ ŞAHİN ERDOĞAN
- Kısa cam elyaf ve kalsit dolgulu polipropilen hibrit kompozitlerin fiziksel ve mekanik özelliklerinin incelenmesi
Analysing mechanical and physical properties of short glass fiber and calcite reinforced polypropylene hybrid composites
OĞUZKAN ŞENTÜRK
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. İBRAHİM MEHMET PALABIYIK
- Salinomisin ve BnHAp yüklü doku iskelelerinin antikanserojen ve antibakteriyel etkinliğinin araştırılması
Investigation of anticancerogen and antibacterial effectiveness of salinomycin and BnHAp loaded tissue scaffolds
MELTEM GAMZE ÖZTÜRK
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
BiyomühendislikHacettepe ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MENEMŞE GÜMÜŞDERELİOĞLU