Chevrel faz bileşiklerinin hidrojen üretim potansiyellerinin yoğunluk fonksiyoneli teorisi ile incelenmesi


Tezin Türü: Doktora

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

Tezin Onay Tarihi: 2023

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: Tuğçe Sevinç DAĞ

Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): Yasemin Çiftci

Eş Danışman: Gökhan Sürücü

Özet:

Bu araştırmanın temel amacı, MxMo6Ch8 kimyasal formülü ile karakterize edilen NixW6Se8 (x = 1, 2, 3, 4) Chevrel fazlarında fotokatalitik suyun ayrıştırılması potansiyelini araştırmaktır. Bu formülde M bir metali ve Ch bir kalkojeni temsil eder ve x değerleri 0 ila 4 arasında değişebilir. Bu çalışmada NixW6Se8 (x = 1, 2, 3 ,4) Chevrel fazları Yoğunluk Fonksiyoneli Teorisi (DFT) kullanılarak incelenmiştir. Fotokatalitik suyun ayrıştırılmasının araştırılmasıyla ilgili olduğu için, toprakta bol miktarda bulunan elementlerin dahil edilmesi analizde çok önemli bir faktördür. Bu bileşiklerin elektronik özellikleri, termodinamik, mekanik ve dinamik kararlılıkları ile birlikte hesaplanmıştır. Fotokatalitik suyun ayrıştırılması kapsamında, 1,23 eV’nin altındaki enerji seviyelerine sahip bant aralıkları dikkate alınmamıştır. İletim bandı ve valans bandı seviyelerinin değerlendirilmesi, verimli fotokatalitik suyun ayrıştırılmasında kullanılan malzemelerin indirgenme ve yükseltgenme potansiyellerini incelemek için yapılır. Seçilen bant aralıklarının yanı sıra iletim bandı ve valans bandı seviyeleri analiz edildiğinde, NiW6Se8’in hem indirgeme hem de oksidasyon reaksiyonlarını gerçekleştirmek için gerekli özelliklere sahip olduğu ortaya çıkmaktadır. Aksine, Ni2W6Se8’in yalnızca indirgeme reaksiyonu için uygun bir malzeme olduğu bulunmuştur. Bu tez, mevcut literatüre göre, NixW6Se8 Chevrel fazları kapsamlı bir şekilde araştıran ve fotokatalitik suyun ayrıştırılması amacıyla uygulanabilir bir bileşik tespit eden ilk çalışmayı temsil etmektedir.

Anahtar Kelimeler : DFT, Chevrel fazlar, suyun ayrıştırılması, bant yapısı