Çift etkili titanyum borür katkılı metal-organik kafes yapıların geliştirilmesi
Development of dual effect titanium boride-doped metal-organic frameworks
- Tez No: 921436
- Danışmanlar: DOÇ. DR. DEMET ÖZER
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Hacettepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 51
Özet
İnsan nüfusunun artması ve sanayileşmenin hızlanması beraberinde çevre kirliliğini ve enerji ihtiyacını getirmektedir. Çevresel açıdan kritik bir süreç olan organik kirleticilerin giderilmesinde katalitik oksidasyon önemli bir rol oynamaktadır. Enerji depolama sistemlerinden lityum iyon pillerinde enerji yoğunluğunu artıracak yenilikçi anot malzemelerine olan ihtiyaç giderek artmaktadır. Bu çalışmada, hem fenolün katalitik oksidasyonunda etkili bir katalizör hem de lityum iyon pillerinde yüksek performanslı bir anot malzemesi olarak kullanılabilen yenilikçi bir malzeme geliştirmek amaçlanmıştır. Bu tez çalışmasında fenol oksidasyonunda katalizör ve lityum-iyon pillerinde anot malzemesi olarak kullanılmak amacıyla titanyum borür ve MIL100 kafes yapılarını farklı oranlarda içeren kompozitler hidrotermal yöntemle sentezlenmiştir. Elde edilen kompozitlerin yapısal özellikleri FT-IR, toz-XRD ve ICP-OES kullanılarak, yüzey özellikleri ise SEM, SEM-görüntüleme ve SEM-EDX kullanılarak incelenmiştir. Kompozitlerde her iki yapının da homojen olarak dağıldığı görülmektedir. Elde edilen ürünlerin katalitik özellikleri, fenolün oksidasyon reaksiyonunda incelenmiştir. Optimum koşulları belirlemek amacıyla çözeltinin pH'ı, reaksiyon süresi, peroksit miktarının etkisi ve katalizör türü incelenmiştir. Fenol dönüşümünün kompozit bileşimine göre değiştiği ve en yüksek dönüşümün %93.8 olduğu belirlenmiştir. Katalitik etkinliği en yüksek olan %10TiB2@MIL 100 kompozitinin anot malzemesi olarak kullanılabilirliği lityum iyon pillerinde incelenmiştir. Titanyum borür üzerinde MIL100 kompozit oluşumunun deşarj kapasitesini 210 mAh/g değerinden 385 mAh/g değerlerine çıkardığı gözlenmiştir. Sonuç olarak kompozit oluşumunun hem katalitik etkinliği hem de sarj-desarj kapasitesini arttığı görülmüştür. Bu iki farklı alanı bir araya getiren yenilikçi bir malzeme geliştirilmiştir.
Özet (Çeviri)
The increase in human population and the acceleration of industrialization bring environmental pollution and energy demand. Catalytic oxidation plays an important role in the removal of organic pollutants, which is a critical process in terms of the environment. The need for innovative anode materials that will increase the energy density in lithium-ion batteries from energy storage systems is increasing. In this study, it is aimed to develop an innovative material that can be used both as an effective catalyst in the catalytic oxidation of phenol and as a high-performance anode material in lithium-ion batteries. In this thesis, composites containing titanium boride and MIL100 cage structures in different ratios were synthesized by the hydrothermal method in order to be used as a catalyst in phenol oxidation and as an anode material in lithium-ion batteries. The structural properties of the obtained composites were investigated using FT-IR, powder-XRD and ICP-OES, and the surface properties were investigated using SEM, SEM-mapping and SEM-EDX. It is observed that both structures are homogeneously distributed in the composites. The catalytic properties of the obtained products were investigated in the oxidation reaction of phenol. To determine the optimum conditions, the pH of the solution, the reaction time, the effect of the peroxide amount and the type of catalyst were investigated. It was determined that the phenol conversion varied according to the composite composition and the highest conversion was 93.8%. The usability of the 10%TiB2@MIL 100 composite, which has the highest catalytic activity, as an anode material was investigated in lithium-ion batteries. It was observed that the formation of the MIL100 composite on titanium boride increased the discharge capacity from 210 mAh/g to 385 mAh/g. As a result, it was observed that the composite formation increased both the catalytic activity and the charge-discharge capacity. An innovative material was developed that brings these two different areas together.
Benzer Tezler
- TiB2 coating on different substrates via dual process:CA-PDV and CRTD-Bor
Farklı malzemeler üzerinde çift işlem (KA-FBB, KRTD-Bor) ile TiB2 kaplamasının elde edilmesi
MEHRAN KARIMZADEHKHOEI
Doktora
İngilizce
2024
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜLDEM KARTAL ŞİRELİ
PROF. DR. MUSTAFA KAMİL ÜRGEN
- Elektrokimyasal yöntemle titanyum ve titanyum alaşımlarının borlanması ve karakterizasyonu
Electrochemical boronizing and characterization of titanium and titanium alloys
AYŞE AYPAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2010
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA ÜRGEN
PROF. DR. İ. SERVET TİMUR
- Structural and optical properties of modified titanium dioxide based films prepared by sol-gel dip-coating
Sol-jel daldırma yöntemi ile hazırlanan modifiye titanyum dioksit tabanlı filmlerin yapısal ve optik özellikleri
HOUMAN BAHMANI JALALI
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiNanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. LEVENT TRABZON
- Enhancing permeability and antifouling behavior of polyvinyl chloride ultrafiltration membrane embedded with cucr NLDH/graphene oxide
Cucr nano katmanlı çift hidroksit/grafen oksit katkılı polivinil klorür ultrafiltrasyon memranının akı ve tıkanma engelleyici özelliklerinin geliştirilmesi
SEYEDALI NAZIRI MEHRABANI
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiNanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BİHTER ZEYTUNCU GÖKOĞLU