Mezo gözenekli grafitik karbon nitrür içeren nanokompozit yapılarının sentezi ve fotokatalitik uygulamalarının incelenmesi
Synthesis of mesoporous graphitic carbon nitride containing nanocomposite structures and investigation of their photocatalytic applications
- Tez No: 988443
- Danışmanlar: PROF. DR. KASIM OCAKOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Enerji, Energy
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Tarsus Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Enerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Küresel enerji ve çevre sorunlarına çözüm sunan fotokatalitik uygulamalarda, grafitik karbon nitrür (g-C3N4) umut vadeden bir malzemedir. Standart yapının sınırlarını aşmak için geliştirilen mezo-gözenekli g-C3N4, geniş yüzey alanı, üstün difüzyon özellikleri ve görünür bölgedeki yüksek ışık soğurma yeteneği ile fotokatalitik verimliliği maksimize eden kritik bir stratejidir. Bu tez çalışmasında, mezo-gözenekli g-C3N4'ün fotokatalitik aktivitesini daha da ileriye taşımak amacıyla, görünür ışık hassasiyeti yüksek olan bizmut vanadat (BiVO4) ve çoklu redoks seviyelerine sahip V2O5 türleri ile heteroeklem nanokompozit yapılar tasarlanmıştır. Çalışma kapsamında, farklı stokiyometrik oranlarda BiVO4 ve V2O5 katkılanarak, yük taşıyıcıların ayrışmasını teşvik eden ve elektron-deşik (e--h+) rekombinasyonunu engelleyen optimize edilmiş hibrit yapılar sentezlenmiştir. Sentezlenen bu ileri nanokompozitlerin performansı üç ana eksende kapsamlı bir şekilde incelenmiştir. Bunlar fotokatalitik boya giderimi endüstriyel atık suların arıtımını simüle etmek amacıyla Safranin ve RBBR gibi boyaların parçalanma verimleri test edilmiş ve kompozitlerin çevresel iyileştirme potansiyeli ortaya konmuştur, fotorejenerasyon performansı malzemenin ekonomik ve pratik uygulanabilirliği açısından hayati önem taşıyan tekrar kullanılabilirlik (kararlılık) testleri gerçekleştirilmiştir. Fotokatalitik hidrojen üretimi temiz enerji çerçevesinde, suyun ayrıştırılması yoluyla güneş enerjisini kullanarak hidrojen üretim kapasiteleri ölçülmüş ve enerji taşıyıcısı olarak potansiyelleri değerlendirilmiştir. Bu sayede enerji krizi ve çevre kirliliği ile mücadelede, görünür ışık altında yüksek performans sergileyen, kararlı ve çok fonksiyonlu yeni nesil fotokatalizörlerin geliştirilmesine önemli bir katkı sunmaktadır.
Özet (Çeviri)
In photocatalytic applications, addressing global energy and environmental challenges, graphitic carbon nitride (g-C3N4) holds promise. Developed to overcome the limitations of standard structures, mesoporous g-C3N4 is a critical strategy for maximizing photocatalytic efficiency with its large surface area, superior diffusion properties, and high light absorption capacity in the visible region. In this thesis, heterojunction nanocomposite structures were designed using bismuth vanadate (BiVO4), which has high visible light sensitivity, and V2O5 species with multiple redox levels, in order to further enhance the photocatalytic activity of mesoporous g-C3N4. Within the scope of the study, optimized hybrid structures were synthesized by doping BiVO4 and Vanadium oxide at different stoichiometric ratios, promoting the dissociation of charge carriers and preventing electron-hole recombination. The performance of these synthesized advanced nanocomposites has been extensively studied on three main axes. These Photocatalytic dye removal have tested the breakdown efficiencies of dyes such as Safranin and RBBR to simulate the treatment of industrial wastewater and demonstrated the environmental improvement potential of composites. Photoregeneration performance and reusability (stability) tests have been carried out, which are vital for the economic and practical applicability of the material. Photocatalytic hydrogen production within the framework of clean energy, hydrogen production capacities using solar energy through water splitting have been measured, and their potential as an energy carrier has been evaluated. In this way, it makes a significant contribution to the development of stable and multifunctional new generation photocatalysts that exhibit high performance under visible light in the fight against the energy crisis and environmental pollution.
Benzer Tezler
- Mesoporous graphitic carbon nitride supported CoPd alloy nanoparticles as catalysts for various reactions of terpenes
Terpenlerin çeşitli dönüşüm tepkimeleri için mezogözenekli grafitik karbon nitrüre destekli CoPd alaşım nanokatalizörleri
AHSEN SARE YALIN
- Development of highly efficient platinum nanocatalysts for the dehydrogenation of ammonia borane via rational design of graphitic carbon nitride-based heterojunction photocatalysts
Grafitik karbon nitrür temelli heteroeklem fotokatalizör tasarımları ile amonyak boranın dehidrojenlenmesinde etkinliği yüksek platin nanokatalizörlerinin geliştirilmesi
MERVE AKSOY
Doktora
İngilizce
2021
KimyaKoç ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÖNDER METİN
- Mezogözenekli grafitik karbon nitrür temelli fotokatalitik hidrojen üretimi
Mesoporous graphitic carbon nitride based photocatalytic hydrogen production
FATMA NUR DOĞANAY ARI
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
EnerjiSelçuk ÜniversitesiBiyoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İMREN HATAY PATIR
- Mezogözenekli G-C3N4 tabanlı kompozit malzemelerin atık sulardan bazı organik kirleticilerin gideriminde fotokatalitik aktivitesinin değerlendirilmesi
Evaluation of photocatalytic activity of mesoporous G- C3N4 based composite materials in removal of some organic contaminants from waste water
DİREN KILIÇ
Doktora
Türkçe
2023
KimyaAtatürk ÜniversitesiFizikokimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEMRA KARACA
DOÇ. DR. ÖNDER METİN
- Vulcan karbona tutturulmuş platinyum nanopartiküllerinin amonyak –boranın metanolizindeki katalitik etkinlikleri
Platinum nanoparticles assembled on vulcan carbon for hydrogen generation from methanolysis of ammonia borane
ELİF ŞEKİ DEMİRCİ