Carbon quantum dots obtaining from waste and determining their environmental impacts with a life cycle assessment approach
Atıklardan karbon kuantum nokta eldesi ve çevresel etkilerinin yaşam döngüsü değerlendirmesi yaklaşımıyla belirlenmesi
- Tez No: 972142
- Danışmanlar: PROF. DR. AYSUN ÖZKAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Çevre Mühendisliği, Environmental Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Eskişehir Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Çevre Bilimleri Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Nanomateryaller, benzersiz özellikleri nedeniyle çeşitli teknik uygulamalarda muazzam bir potansiyele sahiptir. Özellikle, karbon kuantum noktaları benzersiz optik özellikleri nedeniyle son yıllarda büyük ilgi görmektedir. Geniş uygulama alanları göz önüne alındığında, bunların büyük ölçekli sentezinin geliştirilmesi son derece gereklidir. Bu açıdan, hidrotermal sentez, basitliği, düşük maliyeti ve yüksek verimliliği nedeniyle en popüler yöntem haline gelmiştir. Öte yandan, biyokütle atıkları, CQD'lerin üretimi için yenilenebilir, sürdürülebilir ve kolay erişilebilir bir karbon kaynağı olarak ortaya çıkmaktadır. Ancak, biyokütleden üretilen CQD'ler genellikle düşük kuantum verimliliğine sahiptir ve bu sorun, diğer elementlerle, özellikle azotla doping yapılarak çözülmektedir. Bu çalışmada, at kestanesi ve at kestanesi ile EDTA karışımından CQD'lerin sentezi için hidrotermal yöntem tercih edilmiştir. İlk olarak, at kestanesinden CQD'ler üretmek için 180 °C'de 4, 8, 16 ve 24 saat süreyle hidrotermal yöntem uygulanmış, ardından aynı koşullar altında at kestanesi ile EDTA'nın birleşimi kullanılarak azot katkılı CQD'ler üretilmiştir. Elde edilen ürünler XRD, FT-IR, UV-Vis ve PL ile karakterize edilmiştir. At kestanesi ile EDTA'nın birleştirilmesiyle üretilen CQD'lerin, özellikle 8 saatlik reaksiyon süresi altında daha iyi yapısal özellikler gösterdiği belirlenmiştir. Son olarak, optimum koşullar için üretimin çevresel etkilerini değerlendirmek üzere Yaşam Döngüsü Değerlendirmesi (LCA) yapılmıştır.
Özet (Çeviri)
Nanomaterials have enormous potential in various technical applications due to their unique properties. In particular, the great potential of carbon quantum dots has attracted much attention in recent years due to their unique optical properties. Given their wide range of applications, the development of their large-scale synthesis is extremely necessary. From this perspective, hydrothermal synthesis has become the most popular method due to its simplicity, low cost, and high efficiency. On the other hand, biomass waste is emerging as a renewable, sustainable, and easily accessible carbon source for the production of CQDs. However, the CQDs produced from biomass usually have low quantum yields, and this problem is addressed by doping with other elements, especially nitrogen.In this study, the hydrothermal method is preferred for the synthesis of CQDs from horse chestnut and horse chestnut combined with EDTA as a doping agent. First, the hydrothermal method at 180°C for 4, 8, 16, and 24 hours was applied to produce CQDs from horse chestnut, and then horse chestnut combined with EDTA was used to produce nitrogen-doped CQDs under the same conditions. The obtained products were characterized by XRD, FT-IR, UV-Vis, and PL. It has been determined that CQDs produced from horse chestnut combined with EDTA showed better structural properties, especially under 8 hours of reaction time. Finally, Life Cycle Assessment (LCA) was carried out to assess the environmental impacts of the production for the optimum conditions.
Benzer Tezler
- Ftalosiyanin-kuantum dot konjugatların eldesi ve elektrokimyasal uygulamaları
Phthalocyanine and heteroatom‐doped carbon quantum dots conjugate: synthesis and electrochemical investigation
BAŞAK GİZEM KARAHAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İBRAHİM ÖZÇEŞMECİ
- Development of surface-enhanced Raman scattering-based nanospectroscopic methods for toxicity determination of nanomaterials
Nanomalzemelerin toksisitelerini belirlemek için yüzeyde zenginleştirilmiş Raman saçılmasına dayalı nanospektroskopik yöntemlerin geliştirilmesi
GAMZE KUKU
Doktora
İngilizce
2017
BiyoteknolojiYeditepe ÜniversitesiBiyoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA ÇULHA
- Sentetik karbon kuantum noktalarının eldesi, sensör özelliklerinin incelenmesi
Obtaining synthetic carbon quantum dots, investigation of sensor properties
KÜBRA TOSUN
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Kimya MühendisliğiKahramanmaraş Sütçü İmam ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SERHAN URUŞ
- Pt-MoOx nanopartiküllerle modifiye karbon kuantum noktalar üzerinde elektrokatalitik hidrojen gazı oluşumunun incelenmesi
Investigation of electrocatalytic hydrogen gas formation on carbon quantum dots modified with Pt-MoOx nanoparticles
VİCDAN YUSUFOĞLU
- Novel nanocrystal-integrated LEDs utilizing radiative and nonradiative energy transfer for high-quality efficient light generation
Yüksek kaliteli, verimli ışık üretilmesi için ışınımsal olan ve olmayan enerji transferi kullanan, nanokristal ile tümleştirilmiş özgün LED?ler
SEDAT NİZAMOĞLU
Doktora
İngilizce
2011
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HİLMİ VOLKAN DEMİR