Yeşil sentez ile üretilen zno nanopartikül, kapukargun termal çamuru ve poliakrilonitril nanofiberi kullanılarak süperkapasitörlerin geliştirilmesi
Development of supercapacitors using zno nanoparticle, kapukargun thermal sludge and polyacrylonitrile nanofiber produced by green synthesis
- Tez No: 930439
- Danışmanlar: DOÇ. DR. SEMA ASLAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Enerji, Kimya, Polimer Bilim ve Teknolojisi, Energy, Chemistry, Polymer Science and Technology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Muğla Sıtkı Koçman Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Enerji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 89
Özet
Enerjiye her geçen gün daha fazla ihtiyaç duyduğumuz bir zaman diliminde fosil kaynaklardan uzaklaşıp temiz enerji kaynaklarına yönelmek dünyamız için oldukça önemlidir. Yenilenebilir enerji üretiminin büyük önem kazandığı günümüzde üretilen enerjinin depolanması da bir o kadar önem arz etmektedir. Elektrokimyasal enerji depolama sistemlerinden olan süperkapasitör çalışmaları da bu doğrultuda hız kazanmıştır. Süperkapasitörler hızlı enerji üretimi ve yüksek depolama kapasiteleri nedeniyle enerji depolama sistemleri arasında önemli bir yer tutmaktadır. Bu çalışmada önce indirgeyici reaktif olarak Valencia cinsi portakal (Citrus sinensis L.) kısımları (Muğla/Dalaman ilçesinde yetişen endemik bir meyve) kullanılarak yeşil sentez yoluyla ZnO nanopartiküller (ZnO NP) sentezlenmiştir. Ayrıca, Kapukargun/Muğla bölgesinden edinilen mineral içeriği yönünden zengin aktif çamur (MUD) ikincil modifiye edici ajan olarak kullanılmıştır. Bu iki modifiye ajanı kullanılarak, hem camımsı karbon pasta elektrot (GCPE) ile hem de“self standing electrode”yani kendisi ölçülebilen elektrot olarak poliakrilonitril (PAN) nanolifler ile ZnO NP ve MUD içeren kompozit elektrotlar geliştirilmiştir. Geliştirilen elektrokimyasal çift katman (EDLC)/pseudo superkapasitör uygulamaları için yüzey alanı arttırılmış ve süperkapasitör olarak performansları izlenmiştir ZnO NP/GCPE için en iyi Csp ve Esp değerleri 3524,32 F/g ve 489,48 Wh/kg, MUD/GCPE için bu değerler 866,84 F/g ve 120,3953 Wh/kg iken bu değer ZnO NP+MUD/GCPE elektrot yapısında sinerjetik etki ile 852,77 F/g ve 118,44 Wh/kg değerine yükselmiştir. Son olarak ZnO NP+MUD/PAN elektrottan elde edilen Csp ve Esp değerleri 445,00 F/g ve 36,39 Wh/kg şeklinde elde edilmiş ve böylece bu tez kapsamında yüksek performanslı, self standing bir nanolif süperkapasitör de geliştirilmiştir.
Özet (Çeviri)
In a period when we need energy more and more each passing day, moving away from fossil resources and towards clean energy resources is very important for our world. In today's world where renewable energy production has gained great importance, the storage of the produced energy is equally important. Supercapacitor studies, which are electrochemical energy storage systems, have also gained momentum in this direction. Supercapacitors have an important place among energy storage systems due to their fast energy production and high storage capacities. In this study, ZnO nanoparticles (ZnO NP) were first synthesized by green synthesis using Valencia type orange (Citrus sinensis L.) parts (an endemic fruit grown in Muğla/Dalaman district) as a reducing reagent. In addition, activated sludge (MUD) rich in mineral content obtained from Kapukargun/Muğla region was used as a secondary modifying agent. By using these two modifying agents, composite electrodes containing ZnO NP and MUD were developed both as glassy carbon paste electrode (GCPE) and as“self standing electrode”, i.e. polyacrylonitrile (PAN) nanofibers as a measurable electrode. The surface area was increased for the developed electrochemical double layer (EDLC)/pseudo supercapacitor applications and their performances as supercapacitors were monitored. The best Csp and Esp values for ZnO NP/GCPE were 3524.32 F/g and 489.48 Wh/kg, for MUD/GCPE these values were 866.84 F/g and 120.3953 Wh/kg, while these values increased to 852.77 F/g and 118.44 Wh/kg with the synergetic effect in the ZnO NP+MUD/GCPE electrode structure. Finally, the Csp and Esp values obtained from the ZnO NP+MUD/PAN electrode were obtained as 445.00 F/g and 36.39 Wh/kg, and thus a high-performance, self-standing nanofiber supercapacitor was developed within the scope of this thesis.
Benzer Tezler
- Biyojenik çinko nanopartikülün farklı buğday türlerinde çimlenme üzerine etkisinin incelenmesi
Investigation of the effect of biogenic zinc nanoparticles on germination in different wheat species
YÜKSEL DURAKLI
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Biyolojiİstanbul ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ELİF YÜZBAŞIOĞLU
- Metal nanopartikül içeren nanokompozit polimerlerin sentezi ve antibakteriyel performansları
Synthesis and antibacterial performances of nanocomposite polymers containing metal nanoparticles
ECEM IŞIKSEL
Doktora
Türkçe
2023
BiyokimyaYıldız Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MELDA ALTIKATOĞLU YAPAÖZ
- Nanokompozit malzemelerin üretimi, karakterizasyonu ve elektrokimyasal biyosensör uygulamaları
Production , characterization and elecrochemical bioensor applications of nanocomposite materials
BÜLENT POLAT
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Kimyaİstanbul Üniversitesi-CerrahpaşaKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CEMAL ÖZEROĞLU
DR. SİBEL YAZAR AYDOĞAN
- İncir yaprağı ekstrağından yeşil sentez yöntemi ile zno ve Fe, MN katkılı ZnO nanoparçacıklarının fotovoltaik ve fotokatalitik uygulamaları ve karekterizasyonu
Photovoltaic and photocatalytic applications and characterization of ZnO and Fe, MN doped ZnO nanoparticles by green synthesis method from fig leaf
ÖZLEM SAĞLAM
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Fizik ve Fizik MühendisliğiSiirt ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SABİT HOROZ
- ZnO katkılı elektriksel çift tabakalı süperkapasitörün performans ve özelliklerinin incelenmesi
Investigation of performance and properties of ZnO doped electrical double layer supercapacitor
HANDAN BÜYÜKKÜRKÇÜ
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKayseri ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERCAN KARAKÖSE