Adsorption and dissociation of hydrogen molecule on carbon nanotubes
Karbon nanotüpler üzerinde hidrojen molekülünün soğurulması ve ayrışması
- Tez No: 129191
- Danışmanlar: PROF. DR. SALİM ÇIRACI
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: ab initio, temel prensipler, karbon nanotüp, durum fonksiyonu teorisi, soğurulma, bağlanma, hidrojen -depolanması, yakıt hücresi. IV, Bağlama, Hidrojen depolanması, Nanotüp, Soğurma, Yakıt hücreleri, Yoğunluk fonksiyonu teorisi, ab initio, first principles, carbon nanotube, density functional theory, adsorption, binding, hydrogen storage, fuel cell. 111, Nanotube, Absorption, Fuel cells, Density function theory
- Yıl: 2002
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
ÖZET KARBON NANOTÜPLER ÜZERİNDE HİDROJEN MOLEKÜLÜNÜN SOĞRULMASI VE AYRIŞMASI Yavuz Öztürk Fizik, Yüksek Lisans Tez Yöneticsi: Prof. Dr. Salim Çıracı Ocak, 2004 Daha önce, karbon nanotüplerin yakıt hücresi teknolojileri için yüksek hidrojen depolama kapasitesi ve diğer gerekli fiziksel özellikleri sunabileceği önerilmişti. Bu tezde DFT içerisinde kapsamlı temel-ilke pseudopotansiyel düzlem dalga hesapları yürütülerek; (8,0) zigzag tek-çeperli karbon nanotüpte (SWNT) hidro jen molekülü soğrulması, ayrılması ve ayrışması incelenmiştir. Bulgularımız göstermiştir ki, yalın SWNT üzerine H2 molekülü bağlanamazken, dairesel ke sitte eliptik deformasyona sebep olan esnek radyal bir deformasyon bu molekülün fiziksel soğrulmasını mümkün kılmaktadır. Li atomunun önsoğrulması da ben zeri bir etkiyle fiziksel soğrulmayı arttırmaktadır. Soğrulmuş bir H2'nin es nek radyal baskının kaldırılmasıyla geri kazanılabilmesi depolama açısından son derece önemlidir. Ayrıca SWNT üzerine önsoğrulmuş Pt atomunun H2 molekülü ile güçlü kimyasal bağlar yaptığını bulduk. Tek bir H2 molekülü birden fazla önsoğrulmuş Pt atomunun etki alanına girerse Pt-H bağları oluşturan iki H ato muna ayrışmaktadır. H2 ile önsoğrulmuş Pd atomu arasında da, öncekine nazaran daha zayıf olmakla beraber, benzer bir etkileşim görülmüştür. Biz bu bulguların karbon nanotüplerde hidrojen depolanmasıyla ilgili çelişen sonuçlara açıklık ge tireceği ve yakıt hücresi teknolojisine önemli katkılarda bulunacağı kanısındayız.
Özet (Çeviri)
ABSTRACT ADSORPTION AND DISSOCIATION OF HYDROGEN MOLECULE ON CARBON NANOTUBES Yavuz Öztürk M.S. in Physics Supervisor: Prof. Dr. Salim Çıracı January, 2004 Earlier, it has been suggested that carbon nanotubes can provide high storage capacity and other physical properties suitable for the fuel cell technologies. In this thesis we have investigated adsorption, desorption and dissociation of hy drogen molecule on the surface of the zigzag (8,0) single-wall carbon nanotube (SWNT) by carrying out extensive first-principles pseudopotential plane wave calculations within the Density Functional Theory (DFT). We found that while H2 molecule cannot be bound to the surface of bare SWNT, an elastic radial deformation leading to the elliptical deformation of the circular cross-section ren ders the physisorption of the molecule possible. Coadsorption of Li atom on the SWNT makes the similar effect, and hence enhances the physisorption. That an adsorbed H2 can be desorbed upon releasing the elastic radial strain is extremely convenient for the storage. In addition to that, we found that a Pt atom coad- sorbed on the SWNT can form a strong chemisorption bond with a H2 molecule. If a single H2 molecule engages in interactions with more than one coadsorbed Pt atom at its close proximity it dissociates into single H atoms, which, in turn, make Pt-H bonds. The interaction between H2 and coadsorbed Pd atom is similar to Pt, but it is weaker. We believe that these findings clarify earlier controversial results related to the storage of H2 in carbon nanotubes, and makes important contributions to fuel cell technology.
Benzer Tezler
- Functionalization of carbon nanotubes
Karbon nanotüplerinin fonksiyonelleştirilmesi
SEFA DAĞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2005
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiFizik Bölümü
PROF. SALİM ÇIRACI
- Ab initio design of novel magnesium alloys for hydrogen storage
Temel prensipler yöntemiyle hidrojen depolayıcı yeni magnezyum alaşımlarının tasarımı
DENİZ KEÇİK
Yüksek Lisans
İngilizce
2008
Metalurji MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. M. KADRİ AYDINOL
- Hidrojen ve döteryum molekülleri ile Cu n atom topaklarının çarpışmasının incelenmesi
Investigations of collisions of Cu n clusters with hydrogen and deuterium molecules
NADA ELZEİN EİSA
Doktora
Türkçe
2004
Fizik ve Fizik MühendisliğiGazi ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF.DR. SÜLEYMAN ÖZÇELİK
- Karbonhidrat/amino asit baskılanmış akrilik polimerlerin hücre biyoteknolojisindeki kullanım potansiyelinin araştırılması
Investigation of usabilities of carbohydrate/amino acid imprinted acrylic polymers in cell biotechnology
SEZİN GÖNEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2006
BiyomühendislikHacettepe ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF.DR. MENEMŞE GÜMÜŞDERELİOĞLU