N-katkılı gözenekli karbon-demiroksit malzemelerin sentezi ve çevre uygulamaları
Synthesis of n-doped porous carbon-iron oxide materials and environmental applications
- Tez No: 970802
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ATAKAN TOPRAK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mühendislik Bilimleri, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Nanoteknoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Son zamanlarda, yeni bir karbon malzeme türü olarak azot (N) katkılı karbon malzemeler mükemmel mekanik, elektriksel, fiziksel ve kimyasal özellikleri sayesinde; enerji depolama, elektrot, katalizör desteği, biyolojik ve kimyasal sensör ve adsorpsiyon gibi birçok potansiyel uygulama alanlarına sahiptirler. Bu tez çalışmasında, çevreci yaklaşımla çözücü kullanmadan kendi kendine montaj yöntemi kullanılarak 500-900°C sıcaklıklarında aktivasyon işlemi sonrası yüksek yüzey alanı ve gözenek hacmine sahip beş farklı tipte N-katkılı ve Fe2O3/Fe3O4 içeren (FeDMG500-900) gözenekli karbon malzemeler üretilmiştir. Üretilen N-katkılı gözenekli karbon malzemelerin yüzey alanı ve gözenek özellikleri 77K'de N2 adsorpsiyonu SEM-EDS, XRD ve FTIR analizleri ile karakterizasyonları yapılmıştır. FeDMG500-900'ün üzerine anyonik (MT) ve katyonik (MM) boya adsorpsiyon çalışmaları gerçeklemiştir. Elde edilen boyar madde adsorpsiyon deneysel verileri izoterm, kinetik ve termodinamik modellere uygulanmıştır. Elde edilen sonuçlara göre yalancı ikinci derece kinetik modelinin daha baskın olduğu ve Langmuir ve Freundlich adsorpsiyon izoterm modellerinin ikisine de uygun olduğu anlaşılmıştır. Adsorbent ile boya molekülleri arasındaki etkin güçlün π-π etkileşimleri, elektron paylaşımı gözeneklerin dolması en uygun mekanizma olduğu önerilmiştir. En yüksek MM adsorpsiyon kapasitesi 1099,66 mg/g ile FeDMG900'de, en yüksek MT adsorpsiyonu ise 591,72 mg/g ile FeDMG800'de bulunmuştur. Termodinamik parametreler MM ve MT adsorpsiyonunun her ikisinin de endotermik reaksiyon, kendiliğinden ve fizible olduğunu göstermiştir. FeDMG500-900 malzemeleri yüksek anyonik ve katyonik boya kapasitesi, hızlı adsorpsiyonu ve kolay üretim metodu ile umut vaat eden adsorbent olarak gösterilebilir.
Özet (Çeviri)
Recently, nitrogen (N) doped carbon materials, as a new type of carbon material, have many potential application areas such as energy storage, electrode, catalyst support, biological and chemical sensors, and adsorption due to their excellent mechanical, electrical, physical, and chemical properties. In this thesis, five different types of N-doped and Fe2O3/Fe3O4-containing (FeDMG500-900) porous carbon materials with high surface area and pore volume were produced after activation at temperatures ranging from 500°C to 900°C using a self-assembly method without the use of solvents, employing an environmentally friendly approach. The surface area and pore properties of the produced N-doped porous carbon materials were characterized using SEM-EDS, XRD, and FTIR analyses at 77 K for N2 adsorption. Anionic (MT) and cationic (MM) dye adsorption studies were carried out on FeDMG500-900. The experimental data on dye adsorption were applied to isotherm, kinetic, and thermodynamic models. According to the obtained results, it was evident that the pseudo-second-order kinetic model was more dominant and suitable for both the Langmuir and the Freundlich adsorption isotherm models. The effective interaction between the adsorbent and dye molecules is suggested to be π-π interactions, with electron sharing and pore filling being the most suitable mechanisms. The highest MM adsorption capacity was found in FeDMG900 with 1099.66 mg/g, and the highest MT adsorption was found in FeDMG800 with 591.72 mg/g. Thermodynamic parameters showed that both MM and MT adsorption are endothermic, spontaneous, and feasible reactions. FeDMG500-900 materials can be shown as promising adsorbents with high anionic and cationic dye capacities, fast adsorption, and an easy production method.
Benzer Tezler
- Polimer uyarımlı kolloid agregasyonu yöntemi ile monodispers-gözenekli mikrokürelerin sentezi ve katalitik uygulamaları
Synthesis of monodisperse-porous microspheres by polymer induced colloid aggregation method and their catalytic applications
MUSTAFA CİHAN DEMİR
Doktora
Türkçe
2024
Kimya MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiNanoteknoloji ve Nanotıp Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SÜLEYMAN ALİ TUNCEL
- Yüksek performansa sahip karbon içerikli anot malzemelerinin geliştirilmesi
Development of high performance carbon anode materials
YAĞMUR GÜNER
Doktora
Türkçe
2022
EnerjiEskişehir Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SERVET TURAN
- Çok duvarlı karbon nanotüp ve karbon nano duvar ile güçlendirilmiş fenolik köpüklerin mekanik özelliklerinin belirlenmesi
Determination of mechanical properties of phenolic foams (PF) rei̇nforced with multi-walled carbon nanotube (mwcnt) and carbon nano wall (CNW)
MEHMET SİNAN BÜYÜKBAYRAM
- Şeker pancarı posasından aktif karbon üretimi ve gümüş bazlı biyokompozit polilaktik asit filmlerde uygulanması
Production of activated carbon from sugar beet pulp and its application in silver based biocomposite polylactic acid films
SİNEM GÜNEŞ
Doktora
Türkçe
2024
Gıda MühendisliğiSakarya ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. DİLEK ANGIN YILMAZ
PROF. DR. ZEHRA AYHAN
- Tuning the thermoelectric properties of skutterudite phase (CoSb3) by melt-centrifugation & incorporation of InSb and carbon-coated nano boron
Eriyik-santrifüj tekniği ve InSb ve karbon-kaplı nano bor katkısı ile skutterudite fazının (CoSb3) termoelektrik özelliklerinin optimizasyonu
İLAYDA TERZİ
