PEM tipi yakıt hücrelerinde nanokompozit membran geliştirme.
Development of nanocomposite membrane for PEM fuel cells
- Tez No: 439434
- Danışmanlar: PROF. DR. ALİ ATA
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Enerji, Energy
- Anahtar Kelimeler: PEMFC, Fonksiyonel Nano Parçacıklar, Nanokompozit Membran, Proton İletimi, Nafyon, SEM, FT-IF, DSC, TGA, Hidrojen enerjisi, Nanoteknoloji, Proton değişimi, PEMFC, Functional Nano Particles, Nanokomposite Membrane, Proton Conductuvity, Nafion, XRD, SEM, FT-IF, DSC, TGA, Hydrogen energy, Nanotechnology, Proton exchange
- Yıl: 2016
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gebze Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmada yeni nesil enerji kaynakları arasında önemli bir yere sahip ve yenilikçi bir çalışma alanı olan Proton Değişim Membranlı Yakıt Hücreleri (PEMFC)'nde kullanılmak üzere, nanokompozit membranlar üretilmiş ve karakterizasyon işlemleri yapılmıştır. PEMFC' de proton (H+) iyonlarının iletimini sağlayan nano yapılı kompozit membranların üretimi için SiO2 nano parçacıkları ile azol grubu içeren polimerlerden olan İmidazol (Im) , Benzimidazol (BIm) ve Fenilimidazol (PIm) kullanılmıştır. İki aşamalı bir yöntem izlenen çalışmada öncelikle Im, BIm ve PIm' ün SiO2 nano parçacıklarıyla etkileşimi sağlanarak hazırlanan solüsyonlardan nano tozlar elde edilmiştir. Elde edilen nano tozlardan Nafyon solüsyonları hazırlanmış ve ipek baskıda proton iletken nanokompozit membranlar hazırlanarak karakterizasyon işlemleri yapılmıştır. Malzemelerin homojen dağılımı ve parçacık boyutu X-Ray Kırınımı, yüzey morfolojisi SEM, bileşenler arası moleküler etkileşimin varlığı FT-IR spektrumu ile tespit edilmiştir. Yüksek sıcaklıklarda termal kararlılık gösterdiği TGA ölçümleri ile neme karşı dayanımı Su Tutma Testleri, metanol geçirgenliği Metanol Tutma Testleri ile ve iyon iletimi kapasitesi Proton İletkenlik Testleri ile gözlenmiştir. Ayrıca membranlara ait camsı geçiş sıcaklığı (Tg) değerleri DSC ölçümleri ile belirlenmiştir. PEMFC' de kullanılmak üzere geliştirilen polimer nanokompozit membranların üretiminde, SiO2 nano parçacıklarının polimer gruplarla fonksiyonelleştirilmesinin başarılı bir şekilde gerçekleştirildiği, yapılan ölçümler sonucu nanokompozit membranların optimum özelliklere sahip olduğu ve aynı koşullardaki ticari Nafyon' a göre daha gelişmiş özellikler taşıdığı doğrulanmıştır.
Özet (Çeviri)
In this study, has an important place among the next generation of innovative energy sources fuel cells and a work area which is proton exchange membrane (PEMFC) to be used in nanocomposite membranes characterization procedures produced and reviewed.PEMFC proton (H+) ions, which allows the transmission of composite membranes for the production of nanostructured SiO2 nano particles with polymers containing the azole group of Imidazol (Im), Benzimidazol (BIm) and Phenylimidazole (PIm) was used. In a study monitored a two stage method, firstly Im, BIm and PIm' s interaction with SiO2 nano particles from a solution prepared by providing powders were obtained.Proton conductive membranes obtained from the nanocomposites prepared nano particles Nafion silk printing solutions crafted and reviewed procedures. A homogeneous distribution of the materials, X- Ray Diffraction, SEM surface morphology between components mole-smiling presence of interaction FT-IR spectra were determined. TGA measurements at high temperatures showed the thermal stability, moisture resistance tests, Water Uptake, Methanol Uptake and methanol permeability of ion transmission tests with the capacity, Proton Conductivity has been observed with tests. Also belonging to the membrane of the glass transition temperature (TG) were determined by DSC measurements a value. The membranes of PEMFC developed for use in the production of polymer nanocomposites, SiO2 nano particles was successfully performed with groups of functionalisation polymer, the nanocomposites have the properties of the membranes and measurements in the same conditions and have more advanced features than the optimum have confirmed that commercial Nafion.
Benzer Tezler
- PEM tipi yakıt hücrelerinde kullanılan iletken membran polimer-inorganik nanokompozit yapıların mekanik ve iletim özelliklerine etkisi
The effect of conductive polymer-inorganic nanocomposite membrane structures on mechanical and conductivity properties used in PEM type fuel cells
MERT AKEL
Doktora
Türkçe
2019
EnerjiGebze Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALİ MURAT SOYDAN
- PEM tipi yakıt hücrelerinde kullanılan katalizörlerde farklı karbon desteği kullanılarak yüzey alanının arttırılması ve kinetik özelliklerinin geliştirilmesi
Increasing the surface area and kinetic properties of the catalysts used in PEM fuel cells by using different carbon supports
FURKAN DÜNDAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2006
Mühendislik BilimleriGebze Yüksek Teknoloji EnstitüsüMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ.DR. ALİ ATA
- PEM tipi yakıt hücrelerinde bipolar plakaların ısıl analizi
Thermal analysis of bipolar plate in PEM type fuel cells
OZAN BEKİROĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2011
EnerjiGebze Yüksek Teknoloji EnstitüsüMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİ ATA
- PEM tipi yakıt hücrelerinde ısı ve su yönetiminin modellenmesi
Modelling heat and water management in PEM fuel cell
ELİF EKER
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Makine MühendisliğiSakarya ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. İMDAT TAYMAZ
- PEM tipi yakit hücrelerinde optimum akış plakalarının deneysel ve teorik olarak belirlenmesi
Experimental and theoretical determination of optimum flow plates in PEM type fuel cells
ELİF EKER KAHVECİ