Geri Dön

Ni(OH)2 katkılı hidroksiapatit katalizörlerin sentezi ve elektrokimyasal oksijen çıkış reaksiyonundaki performanslarının incelenmesi

Synthesis of Ni(OH)2 doped hydroxyapatite catalysts and investigation of their performance in the electrochemical oxygen evolution reaction

PDF İndir

  1. Tez No: 973042
  2. Yazar: TITUS OTAMAYOMI MOSES
  3. Danışmanlar: Prof. Dr. Belgin Gözmen Sönmez, Dr. DOĞAN ÇİRMİ
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Kimya, Chemistry
  6. Anahtar Kelimeler: Kalsiyum hidroksiapatit, Calcium hydroxyapatite
  7. Yıl: 2025
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Mersin Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.

Özet

Bu çalışmada, kalsiyum hidroksiapatit (HAp) sentezlenmiş ve oksijen çıkış reaksiyonu (OER) için verimli bir elektrokatalizör olarak potansiyelini değerlendirmek amacıyla nanoyapılı nikel hidroksit (Ni(OH)₂) ile modifiye edilmiştir. Nikel hidroksit, katalitik aktiviteyi sistematik olarak optimize etmek için HAp yapısına farklı ağırlık oranlarında (%3, %5, %8 ve %10) entegre edilmiştir. Numuneler arasında, HAp@8%Ni(OH)2 kompoziti en yüksek performansı göstermiş; 1 M KOH ortamında düşük bir aşırı potansiyel (370 mV) altında 10 mA cm⁻² akım yoğunluğuna ulaşmış ve 60,4 mV dec⁻¹ değerinde elverişli bir Tafel eğimi sergileyerek hızlanmış reaksiyon kinetiğine işaret etmiştir. Elektrokimyasal empedans spektroskopisi, en düşük yük transfer direncini (Rct = 86,65 Ω) doğrulamış; çift tabaka kapasitansı (Cdl = 7,54 mF cm⁻²) ise genişlemiş elektrokimyasal aktif yüzey alanını ve gelişmiş elektron hareketliliğini ortaya koymuştur. Ayrıca, kronoamperometrik testler, 20 saatlik sürekli çalışma boyunca mükemmel katalitik kararlılık göstermiş ve optimize edilmiş kompozitin dayanıklılığını kanıtlamıştır. Bu bulgular, Ni(OH)2'nin HAp matrislerine rasyonel entegrasyonunun katalitik aktiviteyi etkili şekilde ayarladığını ortaya koymakta ve HAp@Ni(OH)2 kompozitinin alkalin oksijen çıkış reaksiyonu uygulamaları için umut verici, düşük maliyetli ve kararlı bir elektrokatalizör olduğunu göstermektedir.

Özet (Çeviri)

In this work, calcium hydroxyapatite (HAp) was synthesized and modified with nanostructured nickel hydroxide (Ni(OH)₂) to evaluate its potential as an efficient electrocatalyst for the oxygen evolution reaction (OER). Ni(OH)₂ was incorporated into the HAp framework at different weight ratios (3%, 5%, 8%, and 10%) to systematically optimize activity. Among these, the HAp@8%Ni(OH)₂ composite exhibited the best performance, delivering a current density of 10 mA cm⁻² at a low overpotential of 370 mV in 1 M KOH, accompanied by a favorable Tafel slope of 60.4 mV dec⁻¹, indicative of accelerated reaction kinetics. Electrochemical impedance spectroscopy confirmed its superior charge transfer capability with the lowest resistance (Rct = 86.65 Ω), while double-layer capacitance (Cdl = 7.54 mF cm⁻²) highlighted the enlarged electrochemical surface area and enhanced electron mobility. Furthermore, chronoamperometric testing demonstrated robust catalytic stability over 20 hours of continuous operation, affirming the durability of the optimized composite. These findings reveal that the rational integration of Ni(OH)₂ into HAp matrices effectively tunes catalytic activity, positioning HAp@Ni(OH)₂ as a promising, low-cost, and stable electrocatalyst for alkaline oxygen evolution reaction.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    352326

    The growth of magnesium substituted hydroxyapatite on (Ti,Mg)N thin films and investigation of their potential as hard tissue implant material

    Ti,Mg)N ince film yüzeyinde magnezyum katkılı hidroksiapatit büyütülmesi ve sert doku implant malzemesi olarak potansiyellerinin belirlenmesi

    SAKİP ÖNDER

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2013

    Biyomühendislikİstanbul Teknik Üniversitesi

    Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. FATMA NEŞE KÖK

    DOÇ. DR. KÜRŞAT KAZMANLI

  2. Tez No

    383376

    Alpha tricalcium phosphate-based hybrid bone analogs: Assessment of cement behaviour and mechanical properties

    Alfa-trikalsiyum fosfat esaslı hibrit kemik benzeşikleri: Çimento davranımı ve mekanik özelliklerin belirlenmesi

    GÖZDE ALKAN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2014

    Metalurji MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. CANER DURUCAN

  3. Tez No

    192306

    Mobil telefon kullanımına bağlı oluşan 900-1800 mhz radyo frekans dalgalarının meydana getirdiği elektromanyetik alanın iliak kanat kemik mineral yoğunluğuna etkisi

    The effect of electromagnetic fields on bone mineral density of iliac bone produced by 900-1800 mhz radio frequency waves dependent on cellular phone usage

    BEŞİR ANDAÇ AKSOY

    Tıpta Uzmanlık

    Türkçe

    Türkçe

    2006

    Ortopedi ve TravmatolojiSüleyman Demirel Üniversitesi

    Ortopedi ve Travmatoloji Ana Bilim Dalı

    PROF.DR. NEVRES HÜRRİYET AYDOĞAN

  4. Tez No

    767825

    Electrochemical investigations on functionalized 2D graphene, molybdenum disulfide, and nickel sulfide

    2 boyutlu işlevselleştirilmiş grafen, molibden disülfit, ve nikel sülfit üzerinde elektrokimyasal araştırmalar

    NAVID SOLATI ESKANDAR

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    KimyaKoç Üniversitesi

    Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. SARP KAYA

  5. Tez No

    988433

    Aktif karbonlu süperkapasitör üretimi ve karakterizasyonu

    Supercapacitor fabrication and characterization with active carbon

    ŞEYMA HANDAN AKKUŞ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2025

    Metalurji MühendisliğiKarabük Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. FATMA MEYDANERİ TEZEL

Geri Dön