Akademik Veri Yönetim Sistemi
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2015
Öğrenci: ZEYNEL ÖZTÜRK
Danışman: GÖKSEL ÖZKAN
Özet:Dünya enerji ihtiyacı artışıyla alternatif enerji sistemleri arasında yer alan hidrojen enerjisi sistemi öne çıkmıştır. Bu sistemin önemli basamaklarından biri olan hidrojenin depolanmada yeni etkin depolayıcı malzemelerin geliştirilmesi ve bunların hidrojen depolama performanslarının belirlenmesi yoğun çalışılmaktadır. Fiziksel hidrojen depolayıcı malzemelere hem maliyetleri hem de kapasiteleri açısından gözenekli metal-organik kafes yapılı bileşikler ve bunların kompozitleri alternatif olarak gösterilmektedir. Metal organik malzeme geliştirmek amacıyla yapılan çalışmanın ilk aşamasında; yeni metal organik yapılı 1,10 fenantrolin ve N,N dietil nikotinamid ligantlarını içeren, kobalt, demir, bakır, çinko ve nikel geçiş metallerinin trimesik ve teraftalik asitlerle farklı kompleksleri normal koşullar altında sentezlenmiştir. Daha sonra sentezlenen maddelerin; termal, FT-IR, katı hal UV, elementel, toz XRD ve yüzey alanı analizleri ile karakteristik özellikleri belirlenerek moleküler yapıları aydınlatılmıştır. Bunun yanında, yapıları aydınlatılmış bileşiklerden, Zn-Phen-TFA, Cu-Phen-TMA ve Cu-Dena-TMA bileşiklerinin, çok duvarlı karbon nano tüp, y-zeolit ve platin yüklü aktif karbon katkı maddeleriyle kompozitleri hazırlanmıştır. Kompozitlerin de benzer analizleri deneysel olarak gerçekleştirilmiştir. İkinci aşamada; tüm örneklerin, deneysel toz-XRD verileri ve tahmini moleküler yapıları yardımıyla teorik kristal yapıları Rietveld arıtımı ve enerji minimizasyonuyla belirlenmiştir. Çalışmaların üçüncü aşamasında, karakterize edilmiş maddelerin ve kompozitlerinin hidrojen depolama kapasiteleri, yüzey alanı ve gözenek dağılımları deneysel olarak ölçülmüştür. Son olarak, örneklerin deneysel olarak ölçülen özellikleri teorik olarak belirlenmiş ve karşılaştırılmıştır. Tüm analiz, benzetim ve ölçümler sonucu en yüksek hidrojen depolama performansına sahip örneklerin, kütlece yüzde hidrojen depolama olarak 2,65 ve 2,58 performanslarla sırasıyla Cu-Phen-TMA ve Cu-Dena-TMA bileşikler oldukları belirlenmiştir. En yüksek hidrojen depolama kapasitesine sahip kompozitlerin Cu-Dena-TMA kullanılarak hazırlanan kütlece % 4 ve % 8 y-zeolit takviyeli kompozitleri olduğu ve 77 K ve 1 bar basınçta hidrojen depolama kapasiteleri sırasıyla kütlece % 2,14 ve % 2,12 olduğu belirlenmiştir.