M1-xYx/Au-M1-xYx/Fe2O3 (M: Ni, Co; Y: Cu, Gd) zincir-tipi çekirdek/kabuk manyetik nanoparçacıkların yapısal, manyetik ve katalitik özelliklerinin araştırılması
Investigation of structural, magnetic and catalytic properties of M1-xYx/Au-M1-xYx/Fe2O3 (M: Ni, Co; Y: Cu, Gd) chain-type core/shell magnetic nanoparticles (MNPs)
- Tez No: 745708
- Danışmanlar: DOÇ. DR. AHMET EKİCİBİL, DOÇ. DR. MUSTAFA AKYOL
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Hidrojen üretimi, Manyetizasyon, Poliol, Hydrogen production, Magnetization, Polyols
- Yıl: 2022
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Çukurova Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmada, (FM)1-xYx, (FM)1-xYx/A çekirdek/kabuk ve (FM)1-xYx/Au-(FM)1-xYx/Fe2O3 (FM: Ni ve Co, Y: Cu ve Gd, A: Au ve α-Fe2O3) (0.0≤x≤0.25) zincir-tipi çekirdek/kabuk manyetik nanoparçacıklar (MNP) modifiye edilmiş poliol indirgeme yöntemi ile başarılı bir şekilde sentezlendi. Öncelikle uygun Cu ve Gd konsantrasyonun belirlenmesi için Ni ve Co'ya katkılama yapıldı. Üretilen çekirdek MNP'lerin yapısal, morfolojik, manyetik ve elektrokatalitik özellikleri incelendi. Manyetik ve katalitik özellikler açısından en uygun çekirdek MNP olarak Ni0.75Cu0.25, Ni0.95Gd0.05, Co0.85Cu0.15 ve Co0.85Gd0.15 belirlendi. Bu çekirdekler kullanılarak sentezlenen Ni-tabanlı çekirdek/kabuk zincir-tipi MNP'lerin XRD analizlerinden Fm3 ̅m uzay grubuna ait kübik yapıya sahip oldukları belirlendi. Co-tabanlıların ise hem P63/mmc uzay grubuna ait hcp Co hemde Fm3 ̅m uzay grubuna ait fcc Co kristal fazlarının birlikte oluştuğu belirlendi. SEM görüntülerinden zincir-yapıların birikmeye eğilimli oldukları gözlendi. Sıcaklığa bağlı mıknatıslanma (M-T) ölçümlerinden Ni-tabanlı zincir yapılarda oda sıcaklığında ferromanyetik-paramanyetik faz geçişi gözlendi. Manyetik alana bağlı mıknatıslanma (M-H) ölçümlerinden oda sıcaklığında süperparamanyetik davranış gösterdikleri ve doyum mıknatıslanmalarının (Ms) çekirdek yapılara göre 300 K'de yaklaşık iki kat arttığı saptandı. Co-tabanlı zincir-tipi yapıların M-T ölçümlerinden 10-300 K sıcaklık aralığında manyetik faz geçişi gözlenmedi. Buna bağlı olarak, 25, 100 ve 300 K sıcaklıklarındaki Ms değerlerinde ciddi bir değişimin olmadığı belirlendi. Elektrokatalitik ölçümlerde zincir-tipi yapıların hidrojen-üretim-reaksiyonları (HER) aktivitesinin çekirdek MNP'lere göre üç kat daha fazla olduğu gözlendi. Bu tez kapsamında sentezlenen zincir tipi parçacık sistemi literatürde ilk defa çalışılmıştır. Elde edilen deneysel veriler hem manyetik hemde katalitik uygulamalarda kullanılabilir aday malzemeler olduğunu göstermektedir. Bu nedenle, tez kapsamında elde edilen verilerin literatüre önemli katkı sağlayacağı düşünülmektedir.
Özet (Çeviri)
In this work, (FM)1-xYx, (FM)1-xYx/A core/shell and (FM)1-xYx/Au-(FM)1-xYx/Fe2O3 (FM: Ni and Co, Y: Cu and Gd, A: Au and α-Fe2O3) (0.0≤x≤0.25) chain-type core/shell magnetic nanoparticles (MNPs) were successfully synthesized by modified polyol reduction process. First of all, Cu and Gd were doped in the Ni and Co structures to determine appropriate Cu and Gd concentration. The structural, morphological, magnetic and electrocatalytic properties were examined of synthesizied core MNPs. Ni0.75Cu0.25, Ni0.95Gd0.05, Co0.85Cu0.15 and Co0.85Gd0.15 were determined as suitable core MNPs in terms of magnetic and catalytic properties. It was determined from XRD analysis of Ni-based core/shell chain-type MNPs synthesized using these cores that they have a cubic structure belonging to the Fm3 ̅m space group. It was determined that both hcp Co with P63/mmc space group and fcc Co crystal phases with Fm3 ̅m space group in Co-based ones were formed together. It was observed from SEM images that the chain structures tended to accumulate. From the temperature dependent magnetization (M-T) measurements ferromagnetic-paramagnetic phase transition was observed in Ni-based chain structure at near room temperature. From the magnetic field dependent magnetization (M-H) measurements, it was observed that Ni-based chain structures showed superparamagnetic behaviour at room temperature and their saturation magnetization (Ms) increased nearly two times compared to core MNPs at 300 K. No magnetic phase transition was observed from the M-T measurements of the Co-based chain structure. Accordingly, it was determined that there was no significant change in Ms values at 25, 100 and 300 K temperatures. In electrocatalytic measurements, it was observed that the hydrogen-evolution-reactions (HER) activity of chain-type structures was three times higher than that of core MNPs. The chain-type core/shell particle system synthesized in this thesis has been studied for the first time in the literature. The obtained experimental data show that there are canditate materials can be used in both magnetic and catalytic applications. Therefore, it is thought that the obtained data in this thesis will contribute significantly to the literature.
Benzer Tezler
- Elektromagnetik dalgaların bir yüzü mükemmel iletken bir düzlemle sonlandırılmış dielektrik tabaka üzerine yerleştirilmiş bir mükemmel iletken şeritten kırınımı
Diffraction by a strip located on a dielectric layer over a ground shleld
ALİ YAPAR
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. İBRAHİM AKDUMAN
- Ortotrop plak sistemlerinin hesabı için yeni bir sonlu eleman formülasyonu
A New finite element formulation for orthotropic plate systems
SELÇUK İZ
- İki doğru ve genel bir çember demetinin oluşturduğu 6-gen dokular
Hexagonal 3-web by two pencils of straight lines and a pencil of circles
FUAT ERGEZEN
- Bazı mühendislik problemlerinin çözümünde Lie simetrilerinin kullanılması
Use of Lie symmetries in the solution of boundary -value problems
TEOMAN ÖZER
- Serbest su yüzeyi altında ve sonlu deniz derinliğinde ilerleyen üç boyutlu hidrofoillerin hidrodinamik analizi
Başlık çevirisi yok
ŞAKİR BAL