Hidrojen depolama malzemesi olarak kullanılan CaXH (X= Nİ, Pd ve pt) bileşiklerinin fiziksel özelliklerinin incelenmesi
Investigation of physical properties of (CaXH3 (X= Ni, Pd and Pt ) compounds used as hydrogen storage material
- Tez No: 980140
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ GANİMET MÜLAZIMOĞLU KIZILIRMAK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Kırşehir Ahi Evran Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Hidrojen depolama malzemesi olarak günümüz teknolojisinde pek çok alanda kullanılan CaXH3 (X=Ni, Pd ve Pt) perovskit hidrürlerinin 0 GPa–600 GPa basınç aralığında yapısal faz dönüşüm özellikleri, Siesta kodunda uygulanan yoğunluk fonksiyonel teorisine (DFT) dayalı ab initio hesaplamaları kullanılarak incelenmiştir. Her bir malzemenin başlangıç yapısı, uzay grubu Pm-3m (No.221) ile verilen kübik yapıdır. Başlangıçta her malzeme 0 GPa basınçta optimize edilmiştir. Artan basınç altında yapısal faz değişimini incelemek için 10 GPa'lık artışlarla simülasyonlar yapılmıştır. Basınç, X=Ni için 580 GPa, X=Pd için 400 GPa ve X=Pt için 400 GPa 'a kadar arttırılmıştır. Kplot programı ile yapılan analizlerde CaNiH3 bileşiğinin uzay grubu Pm-3m (No.221) ile verilen kübik yapısının kararlı olduğu ve yapısal faz değiştirmediği, CaPdH3 bileşiğinin başlangıç kübik yapısının 290 GPa basınçta uzay grubu P1(No.1) ile verilen yapıya dönüşüp yapının bozulduğu ve CaPtH3 bileşiğinin uzay grubu Pm-3m ile verilen kübik yapısının 220 GPa basınçta uzay grubu Pm (No.6) ile verilen monoklinik yapıya dönüştüğü belirlenmiştir. Yapıların kararlılığını incelemek için enerji-hacim ve entalpi hesaplamaları yapılmıştır. Ayrıca bileşiklerinin elektronik bant yapıları, toplam durum yoğunlukları (DOS) ve kısmi durum yoğunlukları (PDOS) hesaplamaları yapılmıştır. Her üç bileşiğinde iletkenlik özelliği gösterdiği ve metalik yapıda oldukları tespit edilmiştir. Sonuçlar daha önce yapılan deneysel ve teorik çalışmalar ile uyum içerisindedir.
Özet (Çeviri)
The structural phase transition properties of perovskite-type hydrides CaXH₃ (X = Ni, Pd, and Pt), which are widely used as hydrogen storage materials in modern technology, were investigated in the pressure range of 0–600 GPa using ab initio calculations based on density functional theory (DFT) as implemented in the SIESTA code. The initial crystal structure of each compound was the cubic phase with the Pm-3m (No. 221) space group. All structures were first optimized at 0 GPa. To examine the structural phase transitions, simulations were performed with pressure increments of 10 GPa. The applied pressures were increased up to 580 GPa for X = Ni, 400 GPa for X = Pd, and 400 GPa for X = Pt. According to the analyses performed using the Kplot program, the cubic structure of CaNiH₃ Pm-3m(No. 221), remains stable without any structural phase transition. The CaPdH₃ compound transforms from its initial cubic phase to a triclinic structure P1(No. 1), at 290 GPa, while CaPtH₃ undergoes a phase transition from cubic Pm-3m(No. 221), to monoclinic (Pm, No. 6) symmetry at 220 GPa. To evaluate the structural stability, energy–volume and enthalpy calculations were also performed. Additionally, the electronic band structures, total density of states (DOS), and partial density of states (PDOS) were calculated for all compounds. The results reveal that all three hydrides exhibit metallic conductivity, indicating their potential as hydrogen storage materials. The theoretical findings are consistent with previously reported experimental and computational studies.
Benzer Tezler
- Metal hidrit nanoparçacıkların sentezi ve hidrojen depolama özelliklerinin incelenmesi
Synthesis of metal hydride nanoparticles and investigations of their hydrogen storage properties
ESİN UÇAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2007
Fizik ve Fizik MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiFizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF.DR. TEZER FIRAT
- Faz değiştiren malzemeler (FDM) ile ısıl enerji depolamanın araştırılması: Doğrudan kullanım ve hidrojen depolama uygulaması
Investigation of thermal energy storage with phase change materials (PCMs): Direct usage and hydrogen storage application
BÜŞRA ARSLAN
Doktora
Türkçe
2024
EnerjiGazi ÜniversitesiEnerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA İLBAŞ
- Functionalization of carbon nanotubes
Karbon nanotüplerinin fonksiyonelleştirilmesi
SEFA DAĞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2005
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiFizik Bölümü
PROF. SALİM ÇIRACI
- Formik asidin katalitik bozunması yoluyla hidrojen eldesi
Hydrogen generation from the catalytic decomposition of formic acid
MÜLKİYE KAYMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
KimyaDokuz Eylül ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SENEM KARAHAN GÜLBAY
- Sıvı organik hidrojen taşıyıcısı formik asitten katalitik hidrojen üretiminin makine öğrenmesi yöntemleriyle tahmini
Prediction of catalytic hydrogen production from liquid organic hydrogen carrier formic acid using machine learning methods
YAREN ÖZDEMİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Kimya MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYSEL KANTÜRK FİGEN
PROF. DR. FATMA NOYAN TEKELİ