3d geçiş metali katkılı silisyum karbür yüzeyinde karbondioksit yakalama


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2024

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: Elif GÜMÜŞ VURUCU

Danışman: Hilal Küçük

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Küresel ısınmaya yol açan sera gazı emisyonları son yılların en önemli araştırma konularından biridir. Özellikle fabrika bacalarından salınan karbondioksit ve azot gazı, atmosferde daha fazla güneş ışığını hapsederek dünya sıcaklığının artmasına neden olmaktadır. SiC (silisyum karbon) nano yapısı üstün kararlılığı ,güçlü ısıl iletkenliği,yüksek doyma oranları ve geniş bant aralıklı yarı iletkenliği nedeniyle büyük ilgi görmüştür. Bu çalışmada, yoğunluk fonksiyonel teorisi kullanılarak çeşitli konfigürasyonlarda 3d geçiş metalleri SiC yüzeyine katkılanmıştır. Kararlı yapılar seçilerek yapıların elektronik özellikleri incelenmiştir. Geçiş metallerinden Cr, Mn, Zn’nin yüzeyde kararlı durmadığı görülmüştür.Hesaplamalarımız sonucunda metallerimizin atom numarası arttıkça adsorpsiyon enerjisi azaldığı görülmektedir. CO2 yakalamak için ideal adsorpsiyon enerjimizin -0,2 eV ile -0,8 eV aralığında olması beklenmektedir.Bu aralıktaki Bacadan çıkan gazlar özellikle konstantre olduğundan azot gazının adsorpsiyon sistemi de incelenmiştir. N2 ve O2 içinde en uygun yüzeyi araştırdık. Karbondioksit Sc, Ti, V, Co katkılanmış yüzeyde kimyasal olarak bağlanmıştır (adsorpsiyon enerjisi > -1.5 eV). Ayrıca N2 ve O2 molekülünün yüzeye güçlü bir şekilde bağlandığı gözlemlenmiştir. Sonuçlarımız Demir(Fe) ve Nikel(Ni) katkılı Silisyum Karbür ‘ün CO2 yakalamak için umut verici bir malzeme olduğunu gösterir.

Anahtar Kelimeler : Adsorpsiyon ,SİC, CO2, N2, YFT