Nanometer size effects on hydrogen storage properties of thin film metal hydrides
İnce film metal hidrilerin depolama özellikleri üzerinde nanometre boyut etkileri
- Tez No: 799703
- Danışmanlar: PROF. DR. BRUCE M. CLEMENS
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2009
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Stanford Unıversıty
- Enstitü: Yurtdışı Enstitü
- Ana Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Malzeme Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmanın amacı, ince film metal hidridlerin termodinamik özelliklerini ve kritik boyutlara düşmeyle birlikte bu özelliklerin nasıl değiştiğini incelemektir. Bu amaçla Mg-MgH2 sisteminin denge basınçları, kütle değişimine aşırı derecede hassas olan Kuvartz Kristal Miktroterazinin (QCM) rezonans frekansını izleyerek elde edilmiştir. Isıl modellemeye göre, parçacıkların boyutları daha küçük hale geldikçe, arayüz enerjisi denge basıncını değiştirme eğilimine girmektedir. 2-4 nm çapındaki Mg parçacıklarının kullanımının, büyüklüğün çeşitli şekilde sıralanışıyla denge basıncını artıracağını ve Mg'yi etkili bir hidrojen depo malzemesi yapan 100 ⁰C'de bu durumun bir atmosfer denge basıncında 2 nm parçacıkları ile neticeleneceğini tahmin ediyoruz. Boyut etkisini gözlemlemek için, biz Mg ve Pd'nin alternatif katmanlarını içeren ince filmleri oluşturduk. Katmanların kalınlıklarını değiştirerek, büyüklüğü kitleden kritik ebatlara değiştirebildik ve böylece numunelerde hacim başına arayüz alanının farklı miktarlarını elde edebildik. Farklı sıcaklıklarda gözlenen denge basıncı, kütle numunelerden alınan sonuçlarla karşılaştırılmıştır. 5 nm parçacıklarının teoride tahmin edildiği gibi termodinamiklerin üzerinde önemli bir etki doğurmadığını gözlemledik. Boyut etkisine ek olarak, denge basıncı üzerindeki alaşımlama etkisi ve reaksiyon kinetiği, Ti katkılanık Mg filmleri kullanılarak araştırılmıştır. Biz, Mg'ye %5 Ti eklemenin denge basıncında 10 kat artışa neden olduğunu gözlemledik.
Özet (Çeviri)
The objective of this work is to study the thermodynamic properties of thin film metal hydrides and how these properties change with reductions to critical dimensions. For this purpose, equilibrium pressures of Mg-MgH2 system were obtained by monitoring the resonance frequency of a Quartz Crystal Microbalance (QCM), which is extremely sensitive to mass change. According to thermal modeling, as the particles size becomes smaller, the interface energy tends to change equilibrium pressure. We predict that using 2-4 nm diameter Mg particles enhances the equilibrium pressure by several orders of magnitude and 2 nm particles result in equilibrium pressure of one atmosphere at around 100 ⁰C, which makes Mg an attractive hydrogen storage material. In order to observe the size effects, we deposited thin films containing alternative layers of Mg and Pd. By changing the thicknesses of the layers, we were able to change the size from bulk to critical dimensions and therefore, obtain different amount of interface area per volume in the samples. The equilibrium pressures observed at different temperatures were compared to the results obtained from bulk samples. We observed that the 5 nm particles showed no significant effect on thermodynamics as predicted in the theory. In addition to size effects, alloying effects on equilibrium pressure and reaction kinetics were investigated by using Ti doped Mg films. We observed that adding 5 % Ti into Mg resulted in a 10-fold increase in equilibrium pressure.
Benzer Tezler
- Nikelalüminat (NiO/Al2O3) nanopartiküllerinin üretimi
Production of NiO/Al2O3 nanocomposite particles
TUNÇAĞ CİHANGİR ŞEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEBAHATTİN GÜRMEN
- Ultrasonik sprey piroliz (USP) yöntemi ile nano yapılı kurşun oksit üretimi ve karakterizasyonu
Production and characterization of nano structured lead oxide via ultrasonic spray pyrolysis (USP)
BURAK AŞIK
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEBAHATTİN GÜRMEN
- Psoriazise yönelik ivermektin yüklü mikroemülsiyon içeren topikal jel formülasyonların geliştirilmesi ve İn Vitro etkinliğinin değerlendirilmesi
Development of topical gel formulations containing ivermectin-loaded microemulsions for psoriasis and evaluation of their In Vitro efficacy
NURSELİ SAYLAM
Doktora
Türkçe
2026
Eczacılık ve Farmakolojiİstanbul ÜniversitesiFarmasötik Teknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FATMA GÜLGÜN YENER
DR. ÖZLEM ÇOBAN
- Ni/ZnO nanokompozit partiküllerinin ultrasonik sprey piroliz tekniğiyle üretimi
Production of Ni/ZnO nanocomposite particles via ultrasonic spray pyrolysis (USP) method
İLAYDA KOÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEBAHATTİN GÜRMEN
- Hibrit üç yönlü periyodik minimal yüzeyli üç boyutlu grafen yapıların mekaniği ve tasarımı
The mechanics and design of hybrid triply periodic minimal surfaces of three dimensional graphene
OSMAN FURKAN YILMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MESUT KIRCA