Muz kabuğundan katkılı karbon malzeme eldesi ve süperkapasitör uygulamaları
Obtaining additived carbon material from banana peel and supercapacitor applications
- Tez No: 830569
- Danışmanlar: PROF. DR. SEDAT YAŞAR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Enerji, Energy
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İnönü Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Enerji Bilim ve Teknoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 85
Özet
Günümüzde elektrik enerjisinin yüksek miktarlarda ve düşük maliyetlerle depolanabilmesi enerji depolama sistemlerinin en önemli problemlerinden biridir. Son zamanlarda daha fazla ilgi çeken enerji depolama uygulamalarından biri de süper kapasitörlerdir. Bu çalışmada süper kapasitörlerde elektrot malzemesi olarak kullanılabilecek biyokütle kaynaklı muz kabuğundan saf olarak (I), NaCl ile aktivasyon yapılarak (II), Na2SO4 ile aktivasyon yapılarak (III) ve tiyoüre (IV) ile aktivasyonu gerçekleştirilen aktif karbonların karakterizasyonu yapılmış ve elektrokimyasal özellikleri araştırılmıştır. Bu tez üç aşamadan oluşmaktadır. İlk aşamada hazırlanan muz kabuğu ve/veya muz kabuğu ve aktivatör karışımları 800 oC'de ısıl işlem uygulanarak aktivasyon edilmiş ve aktivasyon edilmemiş aktif karbonların üretimi gerçekleştirilmiştir. İkinci aşamada ise sentezlenen aktif karbonun karakterizasyonu için X-ışını kırınım analizi (XRD), Taramalı Elektron Mikroskopu (SEM), Fourier Dönüşümlü Kızılötesi Spektroskopisi (FTIR), elementel analiz, Yüzey Alanı Ölçüm Analizi (Brunauer-Emmett-Teller, BET), Enerji Dağılım X-Işını Spektrometresi (EDX) ve Raman spektroskopisi analizleri gerçekleştirilmiştir. Numunelerinin elektrokimyasal performansları, Döngüsel Voltametri (CV), Galvanostatik Şarj-Deşarj (GCD), Elektrokimyasal Empedans Spektroskopisi (EIS) ölçümleri ile analiz edilmiştir. Yapılan analizler sonucunda saf muz kabuğundan üretilen aktif karbonun BET yüzey alanının 6 m2 g-1 en düşük yüzey alanına sahip olduğu, Na2SO4 ile aktivasyonu gerçekleştirilen aktif karbonun BET yüzey alanının 1071 m2 g-1 olduğu görülmüştür. CR2032 düğme tipi batarya haznesi kullanılarak 6 M KOH elektroliti ile gerçekleştirilen elektrokimyasal analizlerde saf muz kabuğundan üretilen aktif karbonun 0,2 A g-1 akım yoğunluğunda 68,2 F g-1 ve 5 mV s-1 tarama hızında 58,7 F g-1 ile en yüksek kapasitans değeri elde edildiği, 10000 şarj-deşarj döngüsü sonunda %74 kapasite tutma oranına sahip olduğu tespit edilmiştir.
Özet (Çeviri)
One of the most important problems of energy storage systems is the storage of electrical energy in high quantities and at low costs. One of the energy storage applications that has attracted more attention recently is supercapacitors. In this study, the synthesis, characterization and electrochemical properties as electrode materials of activated and non-activated active carbons produced from biomass sourced banana peel (I-IV), which are pure (I), activated with NaCl (II), activated with Na2SO4 (III), and activated with thiourea (IV), were investigated. This thesis consists of three stages. In the first stage, the production of activated and non-activated active carbons prepared via applying heat treatment at 800 oC to the banana peel and/or banana peel and activator mixtures. In the second stage, the characterization of the synthesized active carbons was carried out by X-ray diffraction analysis (XRD), scanning electron microscope (SEM), Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), elemental analysis, Surface Area Measurement Analysis (Brunauer-Emmett-Teller, BET), Energy Dispersion Beam Spectrometer (EDX) and Raman spectroscopy analyzes. In the third stage, the electrochemical performances of activated and non-activated active carbons prepared from banana peel used as electrode material were analyzed by Cyclic Voltammetry (CV), Galvanostatic Charge-Discharge (GCD), Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS) measurements. As a result of the spectrochemical structural analysis, it was seen that the BET surface area of the activated carbon compound (I) produced from pure banana peel was the lowest with 6 m2 g-1, while the BET surface area of the activated carbon compound produced from the banana peel via Na2SO4 activation was 1071 m2 g-1. In the electrochemical analyzes carried out with 6 M of KOH electrolyte using the CR2032 button-type battery chamber, and the highest capacitance value of activated carbon produced from pure banana peel was obtained with 68.2 F g-1 at a current density of 0,2 A g-1 and 58,7 F g-1 at a scanning speed of 5 mV s-1, It has been determined that it has a capacity retention rate of 74% at the end of the 10000 charge-discharge cycle.
Benzer Tezler
- Sumak ve muz kabuğundan elde edilen yenilebilir film kaplamanın gıda kalitesine etkisi
The effect of edible film coating from sumac and banana peels on food quality
RAMA ALOMAR ALBARAZI
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Beslenme ve Diyetetikİstanbul Aydın ÜniversitesiGıda Güvenliği ve Beslenme Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ SİBEL KAHRAMAN
- Bitkisel biyokütle üzerine pasif immobilize Phlebia gigantea'nın Pb2+ biyosorpsiyonu karakteristikleri
Pb2+ biosorption characteristics of Phlebia gigantea Passively immobilized on the plant biomass
PINAR AYDIN
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
BiyokimyaEskişehir Osmangazi ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TAMER AKAR
- Muz kabuğu kullanılarak elde edilen paraprobiyotik ile zenginleştirilmiş atıştırmalık bar üretimi, barın besinsel ve duyusal kalite özelliklerinin incelenmesi
Production of snack bar enriched with paraprobiotics grown in banana peel medium, nutritional, sensory and quality parameters
MERVE SAVICI
Doktora
Türkçe
2022
Beslenme ve DiyetetikAcıbadem Mehmet Ali Aydınlar ÜniversitesiBeslenme ve Diyetetik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. KEZBAN ESEN KARACA ÇELİK
PROF. DR. MURAT BAŞ
- Muz ve karpuz kabuklarının antimikrobiyal, antioksidan ve prebiyotik özelliklerinin belirlenmesi
Determination of antimicrobial, antioxidant and prebiotic properties of banana and watermelon peels
SAMIN TOUPAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Gıda MühendisliğiSakarya ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SERAP COŞANSU AKDEMİR
- Katı faz fermentasyon (solid state fermentation) tekniğiyle alkalin proteaz eldesi
Production of alkaline serine protease by using solid state fermentation
ZEYNEP TOPRAK