Synthesis of single metal and bimetallic cathode catalyst for microbial fuel cells using M-BTC (M= Cu, Ni, Fe, Co)
M-BTC kullanılarak mikrobiyal yakıt hücreleri için tek metalli ve çift metalli katot katalizörü sentezlenmesi
- Tez No: 900978
- Danışmanlar: DOÇ. DR. OKTAY DEMİRCAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Metal-organik kafesler, yüksek yüzey alanı, kararlılık ve gözenekli yapıları nedeniyle mikrobiyal yakıt hücrelerinin katot bölümlerinde oksijen indirgeme reaksiyonu katalizörü olarak kullanılabilmektedirler. Bu çalışmada, metal organik kafesler içinde organik bağlayıcı olarak 1,3,5-trikarboksilik asit kullanıldı ve metal merkezler değiştirildi. Bu amaçla Bakır, Nikel, Kobalt ve Demir tuzları metal kaynakları olarak kullanıldı. Tek metalli metal organik kafeslerin yanı sıra, bakır-nikel ve kobalt-demir çiftleriyle çift metalli kafesler de sentezlendi. Bakır, nikel ve bakır-nikel kafesleri ile kobalt, demir ve kobalt-demir kafesleri ayrı olarak karşılaştırıldı. Sonokimyasal olarak sentezlenen metal organik kafesler X-ışını kırınım spektroskopisi, taramalı elektron mikroskobu ve X-ışını fotoelektron spektroskopisi teknikleri kullanılarak analiz edildi. Sentezlenen metal organik kafeslerin mikrobiyal yakıt hücrelerinde katot katalisti olarak uygulamaları karbon siyahı ve polivinil alkol kullanılarak çamur hazırlanması ile yapıldı. Bu çamurlar paslanmaz çelik süzgeçler üzerine kaplandı. Kaplanmış süzgeçler, mikrobiyal yakıt hücresinin kurulumundan önce analiz edildi; Kronopotansiyometri ve Dönüşümlü Voltametri, süzgeçlerin iletkenliklerini ve oksijen indirgeme reaksiyonu aktivitelerini ölçmek için yapıldı. Mikrobiyal yakıt hücresinin elektrokimyasal özellikleri, açık devre gerilimi, doğrusal taramalı voltametri ve elektrokimyasal empedans spektroskopisi ile elde edildi.
Özet (Çeviri)
Metal-organic frameworks (MOFs) possess large surface area, high stability, and porous structure, making them suitable for oxygen reduction reaction catalysts in the cathode compartments of microbial fuel cells. In this study, 1,3,5-benzene tricarboxylic acid was used as an organic linker in metal-organic frameworks, and the metal centers were changed. For this purpose, Copper, Nickel, Cobalt, and Iron salts were used as metal sources. In addition to monometallic MOFs, bimetallic metal-organic frameworks were synthesized using copper-nickel and cobalt-iron pairs. Comparisons were made among copper, nickel, and copper-nickel BTC and cobalt, iron, and cobalt-iron BTC separately. Also, the solvent of the precursors was changed and a group of MOFs was synthesized using dimethylformamide (DMF) while the second group was synthesized with ammonia (NH3) solvent. The effect of metal and solvent selection was examined. Sonochemically synthesized metal-organic frameworks were analyzed using X-ray diffraction (XRD), Scanning Electron Microscopy (SEM), and X-ray photoelectron Spectroscopy (XPS) techniques. Synthesized metal-organic frameworks as cathode catalysts in microbial fuel cells were applied by preparing slurries using carbon black as a carbon source and polyvinyl alcohol binder. The slurries were coated on stainless-steel meshes and coated meshes were analyzed before constructing Microbial fuel cells; Chronopotentiometry and Cyclic voltammetry (CV) were applied to meshes to obtain conductivity and oxygen reduction reaction activity information. The electrochemical properties of the MFC were obtained using electrochemical methods such as open-circuit voltage (OCV), electrochemical impedance spectroscopy (EIS), and linear sweep voltammetry (LSV).
Benzer Tezler
- N-deposited carbon supported FeNi alloys as electrocatalysts for oxygen evolution reaction
Oksijen evrimi reaksiyonu için N-katılımlı karbon destekli FeNi alaşım elektrokatalizörleri
AYLİN KINIK
- Synthesis of di-nuclear metal complexes, their anticancer and catalytic properties
Di-nükleer metal komplekslerinin sentezlenmesi, antikanserojen ve antimikrobiyal aktivitelerinin incelenmesi
SERDAR BATIKAN KAVUKCU
- N,N-bis(2-hidroksietil)etilendiaminli bimetalik siyano komplekslerin sentezi, spektroskopik, voltametrik ve termik özelliklerinin incelenmesi
Synthesis and investigation of spectroscopic, voltametric and thermal properties of bimetallic cyano complexes constituting N,N-bis(2-hydroxyethyl)ethylenediamine
ŞENGÜL ASLAN
- Hofman ve Werner-tipi di- ve trietanolamin kmoplekslerinin sentezi, yapı, spektroskopik ve termik özelliklerinin incelenmesi
Investigation on synthesis, structure, spectroscopic and thermal properties of Hofmann and Werner-type-di-and triethanolamine complexes
AHMET KARADAĞ
- Siyah fosfor destekli paladyum nanokatalizörlerinin sentezi ve karbon-hidrojen bağ aktivasyonu tepkimelerinde katalitik etkinlikleri
The synthesis of black phoshporus supported palladium nanocatalysts and their catalytic activities in carbon-bond activation reactions
SÜMEYRA CAN
Doktora
Türkçe
2025
KimyaAtatürk ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HAYDAR KILIÇ
DOÇ. DR. ÖNDER METİN
