Preparation and characterization of alternative porous materials for hydrogen storage
Hidrojen depolama için alternatif gözenekli malzemelerin hazırlanması ve karakterizasyonu
- Tez No: 953334
- Danışmanlar: PROF. DR. BURCU ERDOĞAN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Eskişehir Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Genel Fizik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 122
Özet
Bu tez, üç farklı gözenekli malzemenin hidrojen depolama özelliklerine ilişkin bir araştırma sunmaktadır: bunlar klinoptilolit (CLN) ve katyon değiştirilmiş formları, ZIF-8 (bir zeolitik imidazolat çerçeve) ve gözenekli silikon nanotellerdir (SiNW'ler). Na⁺, K⁺, Li⁺, Ag⁺, Ni+2, Ca+2, Cu+2 ve Mg+2 içeren katyon değişim prosedürü, 1.0 M NH₄NO₃ çözeltisinin 80 °C'de temas ettirilmesinin ardından 450 °C'de kalsinasyonu sonucu elde edilen CLN'nin H⁺ formuna uygulanmıştır. ZIF-8'in ve Li+ ve Na+ katyonları ile modifiye edilmiş formlarının sentezi solvo-termal yöntemle gerçekleştirilmiştir. Au ve Li-katkılı gözenekli Si nanotelleri sentezlemek için iki aşamalı MACE prosedürü kullanılmıştır. CLN ve ZIF-8 örneklerinin karakterizasyonu XRD, XRF, SEM, FT-IR ve 77 K'de N2 adsorpsiyonu kullanılarak gerçekleştirilmiştir. SiNW örnekleri ise SEM, EDS ve 77 K'de N2 adsorpsiyonu ile karakterize edilmiştir. Tüm örneklerin hidrojen adsorpsiyon izotermleri 113 kPa basınca kadar 77 K sıcaklıkta elde edilmiştir. Tüm CLN numuneleri arasında, 0,5 M LiNO3 ile modifiye edilen numunenin 3,458 mmol g-¹ ile en yüksek H2 depolama kapasitesine sahip olduğu bulunmuştur. Buna karşılık, LiNO3 ile modifikasyon, ZIF-8 numunelerinin BET yüzey alanında veya H2 depolama performansında gözle görülür bir iyileşme sağlamamıştır. Gözenekli SiNW'lerin H2 adsorpsiyon kapasiteleri, incelenen tüm örnekler arasında en düşük olarak bulunmuştur.
Özet (Çeviri)
This thesis presents an investigation into the hydrogen storage properties of three distinct porous materials: clinoptilolite (CLN) and its cation-exchanged forms, ZIF-8 (a zeolitic imidazolate framework) and porous silicon nanowires (SiNWs). The Na⁺, K⁺, Li⁺, Ag⁺, Ni²⁺, Ca²⁺, Cu²⁺, and Mg²⁺ cation exchange procedure was applied to the H⁺ form of CLN, which was obtained by contacting 1.0 M NH₄NO₃ solution at 80 °C, followed by calcination at 450 °C. The synthesis of ZIF-8 and its in situ modified forms with Li+ and Na+ cations was accomplished via the solvo-thermal method. The two-step MACE procedure was used to synthesise Au and Li-doped porous Si nanowires. The characterization of the CLN and ZIF-8 samples was performed using XRD, XRF, SEM, FT-IR, and N2 adsorption at 77 K. The SiNW samples were characterized by means of SEM, EDS, and N2 adsorption at 77 K. The hydrogen adsorption isotherms of all samples were obtained at temperatures 77 K up to a pressure of 113 kPa. Among all CLN samples, the sample modified with 0.5 M LiNO3 was found to have the highest H₂ storage capacity of 3.458 mmol g⁻¹. By contrast, in situ modification with LiNO3 did not result in any noticeable improvement to the BET surface area or H2 storage performance of ZIF-8 samples. The H2 adsorption capacities of the porous SiNWs were found to be the lowest among all the samples examined.
Benzer Tezler
- Yer fıstığı kabuğundan hazırlanan karbon türevi malzemelerin hidrojen depolama kapasitelerinin belirlenmesi
Determination of hydrogen storage capacity of carbon derivative materials prepared from peanut shells
MERVE BOYLUCA
- Preparation, characterization, and investigation of H2 storage capacities of prussian blue analogues
Prusya mavisi benzeri yapıların hazırlanması, karakterizasyonu ve hidrojen depolama kapasitelerinin araştırılması
BÜŞRA ALTINSOY
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Kimyaİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. FERDİ KARADAŞ
- Sülfolanmış polisülfon nanokompozit membranlar hazırlanması ve karakterizasyonu
Preparation and characterization of nanocomposite sulfonated polysulfon membranes
BÜŞRA KÖROĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NİLGÜN KIZILCAN
- Fenolik bağlayıcı kullanılarak sentezlenen hidroksiapatit-jelatin kompozit malzemesinin karakterizasyonu ve ilaç salım profilinin incelenmesi
Research on characterization and drug release performance of hydroxyapatite-gelatin composite materials syntheted by using phenolic linker
IRMAK BAŞER GÜMÜŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜLHAYAT SAYGILI
- Destek hazırlama yöntemlerinin paladyum esaslı (Pd) yoğun metalik membran performansına etkileri
The effects of support preparation methods on the performance of dense palladium based (Pd) metallic membrane
BERNA TOPRAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ GAMZE GÜMÜŞLÜ GÜR