Production and characterization of hBN nanoparticles integrated electrochromic device
hBN nanoparçacık katkılı elektrokromik cihaz üretimi ve karakterizasyonu
- Tez No: 858093
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ İBRAHİM İNANÇ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Mühendislik Bilimleri, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Ondokuz Mayıs Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Nanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Nanobilim ve Nanoteknoloji Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 82
Özet
Toplam enerjinin çoğu binalarda tüketilir. İsteğe bağlı olarak kızılötesi ve görünür ışığın bina pencerelerinden geçişini kontrol eden elektrokromik cihazlar (EKC'lar) kullanılarak enerji tasarrufu sağlanabilir. Halen kullanımda olan EKC'ların anahtarlama sürelerinin uzun olması ve maliyetinden kaynaklanan sorunlar bu alandaki araştırmaları hızlandırmaktadır. Bu çalışmada, WO3 nanopartikülleri ve polimer elektrolitten oluşan EKC'lar, uygun maliyetli sol-jel yöntemi kullanılarak üretildi. Hekzagonal Bor Nitrür (hBN) nanopartiküllerinin EKC'lardaki etkilerini araştıran herhangi bir çalışma bulunmamaktadır. Ayrıca, Türkiye dünya bor rezervinin %73'üne sahiptir. WO3 ve polimer elektrolitler, EKC'ın Cam/ITO/WO3/PEO bazlı Polimer Elektrolit/ITO/Cam mimarisine hBN nanopartikülleri eklenerek araştırıldı. Kenarlardan -3V ve +3V voltaj verilerek renkli ve ağartılmış durumları elde edildi. hBN nanoparçacıksız EKC'ın, renklenme süresi (tc) 1,5 saniye ve ağartma süresi (tb) 2,14 saniye elde edilirken, hBN'li EKC'ın tc ve tb'leri 1,15 saniye elde edilmiştir. Sonuçlar, hBN nanopartiküllerinin eklenmesinin anahtarlama sürelerini azalttığını göstermektedir. Cam/ITO/WO3/hBN-PEO tabanlı polimer elektrolit/ITO/Cam cihazın 60 çevrim çalıştığı belirlenmiştir. Plastik atıklar sağlığımız ve çevremiz için büyük bir sorundur. Bu çalışmanın ikinci kısmında plastik atık malzemelerin EKC'lara dönüştürülme olasılığı araştırılmıştır. Akrilonitril-butadien-stiren (ABS) ve poli(metil metakrilat) (PMMA) atıkları lityum iyonlarıyla birlikte polimer elektrolit yapımında kullanıldı. Bu polimer elektrolitler kullanılarak EKC'lar üretildi. İlk kez bu çalışmada plastik atıklar EKC'larda polimer elektrolit olarak kullanıldı. WO3 ve polimer elektrolit ince filmler SEM, XRD, FTIR, LCR meter, UV-Vis spektroskopisi gibi farklı yöntemlerle karakterize edildi. Ayrıca bu çalışmada EKC'ların geçirgenlik karakterizasyonu için arduino tabanlı geçirgenlik ölçüm cihazları ve renklenme verimliliğinin hesaplanması için akım ölçüm cihazları geliştirilmiştir.
Özet (Çeviri)
Buildings consume much of the total energy. Energy saving can be achieved by using electrochromic windows that control the solar radiation and transmittance of visible light through building windows on demand. Problems related to the long switching times and cost of the current electrochromic devices speed up the research in this area. In this study, electrochromic devices consisting of WO3 nanoparticles and polymer electrolytes were fabricated using the sol-gel method, which is cost-effective. There haven't been any studies searching Boron Nitride (hBN) nanoparticles' effects on ECDs. Also, Turkey has 73% of the world's boron reserves. WO3 and polymer electrolytes were researched by adding hBN nanoparticles to the architecture of Glass/ITO/WO3/PEO based Polymer Electrolyte/ITO/Glass of ECD. Colored and bleached states were obtained by giving -3V and +3V voltage from edges. While coloring time (tc) 1,5 second and bleaching time (tb) 2,14 second of ECD without hBN nanoparticles are obtained, tc and tb of ECD with hBN, 1,15 seconds are obtained. Results show adding hBN nanoparticles decreases switching times. It was determined that the Glass/ITO/WO3/hBN-PEO based polymer electrolyte/ITO/Glass device worked for 60 cycles. Plastic waste is a big problem for our health and environment. The second part of this study explores the possibility of transforming plastic waste materials into ECD. The acrylonitrile–butadiene–styrene (ABS) and poly(methyl methacrylate) (PMMA) wastes were fabricated as polymer electrolytes with lithium ions. ECDs were fabricated by using these polymer electrolytes. It was the first time in this study that plastic waste was used in ECDs as a polymer electrolyte. WO3 and polymer electrolyte thin films were characterized by methods such as SEM, XRD, FTIR, LCR meter and UV-Vis Spectroscopy. Also, in this study, for transmittance characterization of ECDs, Arduino-based transmittance measurement devices and for calculation of coloration efficiency, current measurement devices were developed.
Benzer Tezler
- Fabrication and characterization of polyvinylidene fluoride based hollow fiber ultrafiltration membranes blended with nanoparticles
Nanoparçacık katkılı poliviniliden florür esaslı delikli elyaf ultrafiltrasyon membranlarının üretimi ve karakterizasyonu
YAPRAK SUBAŞI
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Polimer Bilim ve TeknolojisiYıldız Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. BUĞRA ÇİÇEK
- Investigation of corona discharges on bacterial and mechanical properties of pan/hbn nanofibers
Korona boşalmalarının, pan/hbn nanofiberlerin bakteriyel ve mekanik özelliklerine etkilerinin incelenmesi
DZANA KATANA
Doktora
İngilizce
2020
Biyomühendislikİstanbul Üniversitesi-CerrahpaşaBiyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUKDEN UĞUR
- Production and characterization of al-si hybrid nanocomposites
Al-sı hibrit nanokompozitlerin üretimi ve karakterizasyonu
MOHAMMED JABBAR FOUAD AL-OBAIDI
Doktora
İngilizce
2023
Mühendislik BilimleriOndokuz Mayıs ÜniversitesiNanobilim ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
DR. İBRAHİM İNANÇ
- Synthesis and characterization of boron composite nanoparticles for wear and friction reduction
Aşınma ve sürtünmeyi azaltmak için bor kompozit nanotanelerin sentezi ve karakterizasyonu
ESİN GÖKMEN
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Kimya Mühendisliğiİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET POLAT
- SiC ve SiC-hBN içeren TaB2 seramiklerinin üretimi ve karakterizasyonu
Production and characterization of SiC and SiC-hBN containing TaB2 ceramics
TAHA CAN YAŞGÜL
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. İPEK AKIN KARADAYI