Geri Dön

Geçiş metali içeren kompozit elektrotların araştırılması ve ileri oksidasyon süreçlerinde uygulanması

Investigation of transition metal containing composite electrodes and application in advanced oxidation processes

  1. Tez No: 875471
  2. Yazar: KÜBRA GÖKMEN ERDOGAN
  3. Danışmanlar: PROF. DR. ANATOLİ DİMOGLO
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Kimya Mühendisliği, Çevre Mühendisliği, Chemical Engineering, Environmental Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2024
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Düzce Üniversitesi
  10. Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Kompozit Malzeme Teknolojileri Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Kompozit Mühendisliği Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 84

Özet

Geçiş metalleri, metal oksitler ve bunların kompozit bileşikleri, çok boyutlu morfolojik yapıları nedeniyle yüksek yük depolama, aşınma direnci ve elektron taşıma kapasitelerine sahiptir. Son yıllarda, geçiş metalleri doğada fazlaca bulunması ve düşük maliyetleri nedeniyle elektrokimya alanında bir araştırma noktası haline gelmiştir. Elektrokimyasal yöntemlerden biri olan elektrooksidasyon yöntemleri, yüksek verim, kolay kontrol ve çok yönlülük nedeniyle atık su arıtımında etkili bir çözümdür. Geçiş metalleri daha hızlı elektron transferi, daha düşük iç dirençler, yüksek kararlılık, aşınmaya ve korozyona karşı direnç gibi tek metal oksitlerden daha iyi elektrokimyasal özelliklere sahiptir. Bu tez çalışmasında Nikel, Krom, Kobalt ve Tungsten gibi çeşitli geçiş metalleri Titanyum yüzeylere HVOF kaplama yöntemi ile kaplanmıştır. Farklı içerik oranları ile hazırlanan kompozit elektrotlar ile tekstil atık suyunda elektrooksidasyon çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Yapılan çalışmalarda elektrooksidasyon yöntemi ve kompozit elektrotlar kullanılarak tekstil atık suyunda Renk ve KOİ giderimi amaçlanmıştır. Geliştirilen kompozit elektrotların yüzey yapıları, malzeme karakterizasyonu, elektrokimyasal davranışları ve verimleri elektrooksidasyon süreçlerinde incelenmiştir. Tungsten Karbür esaslı kompozit malzeme ile kaplanan titanyum elektrotların yüzey yapısının homojen ve kaplama malzemesinin kristalize olduğu belirlenmiştir. Elektrooksidasyon süreçleri sonunda Tungsten Karbür esaslı kompozit elektrotlar (WC/Co/Cr, WC/Ni ve WC/Co) ile en yüksek renk giderim verimi %93,7 seviyesinde ölçülmüştür. KOİ giderimi verimi ise, tungsten karbür esaslı WC/Co/Cr kaplı elektrot malzemesi ile arıtım sonrası en yüksek değer %87,27 olarak ölçülmüştür. Bu tez çalışmasında geçiş metalleri ile üretilen kompozit elektrotların tekstil atık suyu arıtımında etkili ve yüksek verimli olabileceği ortaya çıkarılmıştır.

Özet (Çeviri)

Transition metals, metal oxides, and their composite compounds possess high charge storage, wear resistance, and electron transport capacities due to their multidimensional morphological structures. In recent years, transition metals have become a focal point in the field of electrochemistry due to their abundance in nature and low cost. Electrooxidation processes, one of the electrochemical processes, are an effective solution for wastewater treatment due to their high efficiency, easy control, and versatility. Transition metals exhibit better electrochemical properties than single metal oxides, such as faster electron transfer, lower internal resistance, high stability, and resistance to wear and corrosion. In this thesis, various transition metals such as Nickel, Chromium, Cobalt, and Tungsten were coated onto Titanium surfaces using the HVOF coating method. Electrooxidation studies were conducted on textile wastewater using composite electrodes prepared with different content ratios. The studies aimed to remove color and COD from textile wastewater using the electrooxidation method and composite electrodes. The surface structures, material characterization, electrochemical behavior, and efficiencies of the developed composite electrodes were examined in the electrooxidation processes. It was determined that the surface structure of titanium electrodes coated with Tungsten Carbide-based composite material was homogeneous and the coating material was crystallized. At the end of the electrooxidation processes, the highest color removal efficiency was measured at 93.7% with Tungsten Carbide-based composite electrodes (WC/Co/Cr, WC/Ni, and WC/Co). The highest COD removal efficiency was measured at 87.27% with the tungsten carbide-based WC/Co/Cr coated electrode material after treatment. This thesis demonstrated that composite electrodes produced with transition metals can be effective and highly efficient in the treatment of textile wastewater.

Benzer Tezler

  1. Investigating the hydrothermal process parameters' effect on the mxoy (M: Ni, Mn, Co) powder properties and evaluating their performances when used as anodes for lithium ion batteries

    Mxoy (M: Ni, Mn, Co) toz özellikleri üzerine hidrotermal proses parametrelerinin etkisinin incelenmesi ve lityum iyon bataryalarda anot olarak performanslarının değerlendirilmesi

    REYHAN SOLMAZ ERGUN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2018

    Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ÖZGÜL KELEŞ

    DR. ÖĞR. ÜYESİ BİLLUR DENİZ KARAHAN

  2. Graphene (oxide) – metal/metal (hydr)oxide composites: Synthesis and applications in electrochemical energy storage and conversion

    Grafen (oksit) - metal/metal (hidr)oksit kompozitleri: sentezi ve elektrokimyasal enerji depolama ve dönüşümü için uygulamaları

    FERİHA EYLÜL ÖZTUNA

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2018

    EnerjiKoç Üniversitesi

    Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. UĞUR ÜNAL

  3. Fabrication of vanadium and niobium borides via milling-assisted solid state synthesis methods and sintering techniques

    Vanadyum ve niyobyum borürlerin öğütme destekli katı hal sentezleme yöntemleri ve sinterleme teknikleri ile üretimi

    ÖZGE BALCI

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2015

    Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Bölümü

    PROF. DR. İSMAİL DUMAN

  4. Diazonyum metodu ile modifiye edilmiş gc elektrot üzerinde metal nanopartiküllerin sentezi ve elektrokatalitik aktiviteleri

    Synthesis of metal nanoparticles on gc electrode modified with the diazonium method and their electrocatalytic activities

    ÖMER FARUK ÜNAL

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    KimyaAtatürk Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. DUYGU EKİNCİ

  5. Süper kapasitörler için bağlayıcısız nikel içeren grafen köpük elektrotunun tek adımda hazırlanması

    One-step preparation of binder-free nickel containinggraphene foam electrode for supercapacitors

    AZIZ AHMAD KARIMI

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Kimyaİzmir Katip Çelebi Üniversitesi

    Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ŞERAFETTİN DEMİÇ

    DOÇ. DR. BURAK GÜLTEKİN