Geri Dön

Fosforen esaslı iki boyutlu malzemelerin üretilmesi ve süperkapasitör uygulamalarının incelenmesi

Production of phosporene based two-dimesional materials and investigation ofsupercapacitor applications

  1. Tez No: 790490
  2. Yazar: OZAN YILMAZ
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. METİN GENÇTEN
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2023
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Malzeme Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 112

Özet

Bu tez çalışmasında iletken polimere katkı maddesi olarak kullanılan fosforen literatürde ilk kez 80 °C'de 6 saatte kimyasal yöntem kullanılarak tek basamakta üretilmiştir. Ek olarak, iletken polimerlerin fosforen ile olan kompozitleri de literatürde ilk kez üretilmiş ve bu malzemeler süperkapasitörlerde elektrot malzemesi olarak kullanılmıştır. Elektrokimyasal sentezin başarısını etkileyen faktörler olan destek elektrot derişimi, monomer derişimi ve döngü sayısı parametreleri optimize edilerek bu parametreler için optimum değerler polimerler için belirlenmiştir. Üretilen 2 boyutlu fosforenin yapısal ve morfolojik özellikleri, spektroskopik ve mikroskobik yöntemler kullanılarak incelenmiştir. Daha sonra fosforen, elektrokimyasal yöntemle üretilmiş olan polimerlerin (polianilin ve polipirol) yapısına aynı şekilde eş zamanlı ve elektrokimyasal olarak katkılanmıştır. Bu çalışma, aynı zamanda elektrot üretimi için bağlayıcıya ihtiyaç duyulmaması sebebiyle önem taşımaktadır. Son olarak, üretilmiş olan fosforen esaslı malzemeler süperkapasitörlerde elektrot bileşeni olarak kullanılmıştır. Hibrit süperkapasitör elektrotları, dönüşümlü voltametri ve elektrokimyasal empedans spektroskopisi yöntemleri ile karakterize edilmiş ve bu sistemlerin kapasitif davranışlarının döngü sayısına göre değişimleri galvanostatik şarj-deşarj tekniği kullanılarak incelenmiştir. Fosforen katkılı kompozit malzemenin en yüksek spesifik kapasitans değeri olan optimum elektrot malzemesi olarak kullanıldığı durumda 1.0 M H2SO4 destek elektrolit içerisinde polianilin için 335,54 F. g-1 ve polipirol için 31,55 F.g-1 olarak belirlenmiştir.

Özet (Çeviri)

In this thesis study, phosphorene, which is used as an additive to the conductive polymer, was produced in a single step using the chemical method at 80 °C in 6 hours for the first time in the literature. In addition, composites of conductive polymers with phosphorene have also been produced for the first time in the literature, and these materials have been used as electrode materials in supercapacitors. The parameters of support electrode concentration, monomer concentration and cycle number, which are the factors affecting the success of electrochemical synthesis, were optimized and the optimum values for these parameters were determined for polymers. The structural and morphological properties of the produced 2D phosphorene were investigated using spectroscopic and microscopic methods. After that, phosphorene was simultaneously and electrochemically incorporated into the structure of polymers (polyaniline and polypyrole), which were produced by the electrochemical method, likewise. This work is also important because there is no need for binders for electrode production. Finally, the phosphorene-based materials produced have been used as electrode components in supercapacitors. Hybrid supercapacitor electrodes were characterized by cyclic voltammetry and electrochemical impedance spectroscopy methods and the changes in the capacitive behavior of these systems according to the number of cycles were examined using galvanostatic charge-discharge technique. 1.0M H2SO4 support electrolyte when used as the optimum electrode material with the highest specific capacitance value of phosphorene doped composite material. The charge discharge current density of cm-2 was determined as 335.54 F.g-1 for polyaniline and 31.55 F.g-1 for polypyrole.

Benzer Tezler

  1. Akımsız kaplama yöntemi ile seramik partikül takviyeli nikel esaslı kompozit kaplamaların geliştirilmesi

    Development of ceramic particle reinforced nickel based composite coatings with electroless coating method

    HASAN ALGÜL

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2020

    Metalurji MühendisliğiSakarya Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. AHMET ALP

  2. Yanma gecikmeli poliakrilonitril polimer ve elyafları üretimi

    Producing flame retardant polyacrylonitrile polymers and fiber manufacturing from the same

    MUSTAFA YILMAZ

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2020

    Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. AHMET AKAR

  3. Fabrication of poly (m-tolyloxy-co-4-pyridinoxy phosphazene) based proton exchange membranes for fuel cell applications

    Yakıt pilleri için poli (m-toliloksi-ko-4-pridinoksi fosfozen) esaslı proton değişim membranlarının üretimi.

    MARIAMU KASSIM ALİ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2014

    EnerjiSabancı Üniversitesi

    Assoc. Prof. Dr. SELMİYE ALKAN GÜRSEL

    Assoc. Prof. Dr. YUNUS KARATAŞ

  4. Fosfor grupları içeren polisiklooktadien sentezi ve karakterizasyonu

    Synthesis and characterization of phosphorus groups containing polycyclooctadiene

    İLAY CEREN ACAR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2017

    KimyaYıldız Teknik Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. TARIK EREN

  5. 2 boyutlu fosforen ve türevi nanomalzemelerin örgü termal taşınım özelliklerinin fonon Boltzmann Taşınım Denklemi çözümü ile incelenmesi ve araştırılması

    Investigation of lattice thermal transport properties of 2dimensional phosphorene like nanostructure by solution ofBoltzmann Transport Equation

    TUĞBEY KOCABAŞ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2018

    Fizik ve Fizik MühendisliğiAnadolu Üniversitesi

    İleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. CEM SEVİK