Elektrokatalitik hidrojen üretiminde g-C3N4/NiFe2O4/Ni nanokompozit yapısının aktifliğinin incelenmesi
Investigation of the activity of g-C3N4/NiFe2O4/Ni nanocomposite structure in electrocatalytic hydrogen production
- Tez No: 831937
- Danışmanlar: PROF. DR. DİDEM BALUN KAYAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Enerji, Kimya Mühendisliği, Energy, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Aksaray Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 79
Özet
Alternatif bir enerji kaynağı olarak sudan hidrojen üretimi temiz bir enerji kaynağı olarak kabul edilmektedir. Suyun elektrolizi ile hidrojen üretimi yoğun olarak çalışılan bir araştırma konusudur. Literatürde bu konuda birçok çalışma olmasına rağmen; aktif, kararlı ve ekonomik elektrokatalizörlerin geliştirilmesi için yoğun araştırmalar devam etmektedir. Bu çalışmada, hidrojen üretimi ile ilgili önceki çalışmalar göz önünde bulundurularak, suyun elektrolizinden hidrojen elde etmek için elektroliz sisteminde gerekli olan aşırı potansiyeli azaltarak hidrojen oluşumunda katalitik aktivitesi yüksek, ekonomik ve kararlı yeni bir elektrokatalizör geliştirilmesi amaçlanmaktadır. Bu nedenle, uygun maliyetli ve katalitik bir aktif malzeme olarak grafit karbon nitrür (g-C 3 N 4 )/nikel ferrit (NiFe 2 O 4 )/Ni nanokompozit yapısı ile modifiye edilmiş kalem grafit elektrot geliştirilmiştir. Böylece yüzey alanı yüksek, sentezlenmesi kolay ve yüzeyinde çok sayıda fonksiyonel grup bulunan bir elektrot hazırlanması sağlanmıştır. İlk olarak, g-C 3 N 4 /NiFe 2 O 4 kompozit yapısının katalitik aktivitesi, döngüsel voltametri (CV), Tafel polarizasyon eğrileri ve elektrokimyasal impedans spektroskopisi (EIS) gibi çeşitli elektrokimyasal yöntemlerle hidrojen oluşum reaksiyonu için incelenmiştir. Daha sonra Ni nanoparçacıkları ile modifiye edilen yüzey, aynı elektrokimyasal yöntemlerle test edilmiş, hazırlanan elektrokatalizörün performansı değerlendirilmiştir. Ayrıca kronoamperometri yöntemiyle stabilite çalışmaları gerçekleştirilmiş ve tüm yüzeylerin yapısal özellikleri taramalı elektron mikroskobu ve enerji dağılımlı X-Ray spektroskopisi tekniği ile incelenmiştir.
Özet (Çeviri)
Hydrogen production from water as an alternative energy source is considered a clean energy resource. Hydrogen generation by the electrolysis of water is an intensely studied research topic. Although there are many studies in the literature on this subject; intensive research is still being carried out for the development of active, stable and economical electrocatalysts. In this study, considering previous studies on hydrogen production from water electrolysis, it is aimed to develop a new, economical and stable electrocatalyst with high catalytic activity in order to increase the hydrogen gas evolution reaction by reducing the required overpotential in the electrolysis system. Therefore, a pencil graphite electrode modified with graphitic carbon nitride (g-C 3 N 4 )/nickel ferrite (NiFe 2 O 4 )/Ni nanocomposite structure as a cost-effective and catalytic active material. Thus, an electrode with a high surface area, easy to synthesize, and a large number of functional groups on the surface was prepared. First, the catalytic activity of the g-C 3 N 4 /NiFe 2 O 4 composite structure were investigated for the hydrogen evolution reaction by various electrochemical methods such as cyclic voltammetry (CV), Tafel polarization curves and electrochemical impedance spectroscopy (EIS). Then the surface modified by Ni nanoparticles and performance of the as-prepared electrocatalyst tested by the same electrochemical methods. Further, the stability studies were performed by chronoamperometry and the structural properties of the all surfaces were investigated by scanning electron microscopy and energy dispersive X-Ray spectroscopy technique.
Benzer Tezler
- Investigation of electrocatalytic activity of various macromolecular complexes for hydrogen production from water
Sudan hidrojen üretiminde değişik makromoleküler komplekslerin elektrokatalitik aktivitelerinin incelenmesi
ÖMER AYKUT OSMANBAŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2008
Kimya MühendisliğiMarmara ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ATIF KOCA
- Experimental and theoretical evaluation of hydrogen production via PV-assisted alkaline electrolysis
Hidrojen üretiminin PV destekli alkalin elektrolizi ile deneysel ve teorik değerlendirilmesi
HÜSEYİN NAZLIGÜL
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiAdana Alparslan Türkeş Bilim Ve Teknoloji ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BAŞAK DOĞRU MERT
- Elektrokatalitik hidrojen üretimi
Electrocatalytic hydrogen production
DUYGU AKYÜZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
EnerjiMarmara ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ATIF KOCA
PROF. DR. ALİ RIZA ÖZKAYA
- Pt-MoOx nanopartiküllerle modifiye karbon kuantum noktalar üzerinde elektrokatalitik hidrojen gazı oluşumunun incelenmesi
Investigation of electrocatalytic hydrogen gas formation on carbon quantum dots modified with Pt-MoOx nanoparticles
VİCDAN YUSUFOĞLU
- Kitosan ve Pt nanopartiküllerle modifiye edilmiş polianilin ve türevleri üzerinde elektrokatalitik hidrojen üretimi
Electrocatalytic hydrogen production on polyaniline and its derivatives modified with chitosan and Pt nanoparticles
MERVE İLHAN UYSAL