Diğer

Permanent URI for this collectionhttps://hdl.handle.net/20.500.12573/1492

Browse

Now showing 1 - 3 of 3

Ekran ve Kataliz Uygulamaları için Yeni Nanomalzemelerin Geliştirilmesi
(Abdullah Gül Üniversitesi, 2016) TAHAOĞLU, DUYGU; Tahaoğlu, Duygu; Çıtır, Murat; AGÜ, Mühendislik Fakültesi, Malzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Mühendisliği Bölümü; TAHAOĞLU, DUYGU; 01. Abdullah Gül University
Nanomalzemeler çok çeşitli ve eşsiz özellikleri sayesinde biyoteknoloji, enerji, tekstil, yapı, gıda gibi birçok alanda araştırma konusu olarak yer edinmiştir. Saydam iletkenler ve kataliz uygulamaları, nanomalzeme çalışmalarının yürütüldüğü diğer iki önemli uygulama alanıdır. Ekran uygulamalarında, metal nanoteller, özellikle gümüş ve bakır, yüksek iletkenlik, düşük maliyet ve esnek cihazlara uygulanabilirlik gibi özellikleriyle, ekran piyasasında en çok kullanılan malzeme olan indiyum kalay oksit'e alternatif olarak oldukça ilgi çekmektedir. Kataliz uygulamalarında ise, reaksiyon veriminin artırılması ve maliyetlerin düşürülmesi açısından nanomalzeme kullanımı önemli olmaktadır. Bu tez çalışmasında, genel olarak, uzunluk ve çap kontrolü için bazı parametrelerin optimizasyonu yapılarak gümüş ve bakır nanotellerin sentezine yer verilmiştir. Sentezlenen nanotellerin oksidasyona açık olması nedeniyle, yüzey pasivasyonu için altın, platin ve paladyum gibi asal metallerle kaplama yöntemleri önerilmiştir. Ayrıca boya atık su arıtımında bakır nanotellerin katalizör etkileri incelenmiştir. Bu çalışmanın ilk bölümünde, polyol sentez yönteminde kullanılan polivinilpirolidon (PVP) polimerinin molekül uzunluğunun ve PVP/AgNO3 mol oranının gümüş nanotel sentezinin verimi ve nanotel boyutlarına etkisi incelendi. Bu parametrelerin reaksiyon verimine etkisinin büyük olduğu sonucu görüldü. Doğrudan ekleme ve iki fazlı kaplama metotları ve farklı asal metal bileşikleri kullanılarak gümüş nanotel yüzeyinde galvanik reaksiyonlar gerçekleştirildi. Kaplama çalışmaları sonucunda, bu metotlar kullanılarak nanotel yüzey atomlarının bu asal metallerle değiştirilerek nanotellerin kaplanabildiği görüldü. Tezin ikinci bölümünde bakır nanotellerin hidrotermal ve çözelti bazlı iki farklı yöntemle sentezlenmesine yer verildi. İki ayrı metotla üretilen nanoteller faklı boyut özelliklerine sahiptir. Gümüş nanotellere uygulanan kaplama yöntemleri, bakır nanoteller için de denendi ve ümit verici kaplama sonuçları elde edildi. Son bölümde bakır nanotellerin üç farklı organik boyanın degradasyonunda katalizör etkileri çalışıldı. Katalizör kullanımı, 3 boya için de degradasyon süresini çok büyük ölçüde azaltmıştır.
Ofet'ler için Havada Kararlı ve Çözücüde İşlenebilen N-tipi ve Ambipolar Küçük Moleküllerin Dizaynı, Sentezi ve Karakterizasyonu
(Abdullah Gül Üniversitesi, 2016) ÖZDEMİR, RESUL; Özdemir, Resul; Usta, Hakan; AGÜ, Mühendislik Fakültesi, Malzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Mühendisliği Bölümü; ÖZDEMİR, RESUL; 01. Abdullah Gül University; 02.07. Malzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Mühendisliği; 02. Mühendislik Fakültesi
Yeni ambipolar ve n-tipi yarı iletkenlerin dizaynı ve geliştirilmesi organik alan etkili transistörler (OFETs) ve bütünleyici entegre devreler (CMOS) gibi farklı ileri optoelektronik teknolojiler için son derece önemlidir. Bugüne kadar literatürde çok sayıda ambipolar ve n-tipi polimerik yarı iletken ile karşılaşılmasına rağmen, havada kararlılık ve çözücüden proses edilebilme özelliklerine sahip yüksek cihaz performansı gösterebilen küçük moleküllere rastlanmamıştır. Bu tezin ilk bölümünde, ambipolarlık için yeterli moleküler enerji seviyelerine sahip, çok düşük band aralıklı (1.21-1.65 eV) iki yeni küçük molekül (2OD-TTIFDK ve 2OD-TTIFDM) tasarlanmış, sentezlenmiş ve yapıları aydınlatılmıştır. 2OD-TTIFDM molekülü kullanılarak çözücüden kesme (solution-shearing) yöntemi ile üretilen alt kapı üst temas organik alan etkili transistör, 0.13 cm2/V·s elektron, 0.01 cm2/V·s boşluk (hole) hareketliliği ve ~103-104 Ion/Ioff oranı ile havada son derece kararlı ambipolar cihaz performansı ortaya koymuştur. Diğer taraftan 2OD-TTIFDK molekülü tabanlı OFET ise, vakum altında 0.02 cm2/V·s elektron ve 0.01 cm2/V·s boşluk hareketliliği ile son derece dengeli (μe/μh ~ 2) ambipolarite ve ~105-106 Ion/Ioff oranı sergilemiştir. Ayrıca söz konusu yarı iletkenler kullanılarak 80V a kadar yüksek gerilim kazancı gösteren bütünleyici dönüştürücülere benzer devreler (CMOS-like inverter circuit) üretilmiştir. Elde edilen sonuçlarla, ambipolar yarı iletkenlerin havada kararlılığının hacimsel π-omurga yapısından çok moleküler orbital enerji seviyelerine bağlı olduğu ortaya çıkarılmıştır. Bu malzemeler, yük taşıma, dönüştürücü özellikleri ve proses açısından bakıldığında literatürde yer alan en iyi performansa sahip ambipolar yarı iletkenler arasında kendine yer bulmaktadır. Bu sonuçlar, çözücüde proses edilebilen ve havada kararlılık gösteren çok düşük band aralıklı ambipolar küçük moleküllerin farklı optoelektronik uygulamalar için tasarlanması konusunda büyük önem arz etmektedir. Bu tezin ikinci bölümünde ise, çözücüde proses edilebilen havada kararlı sıvı kristal yeni n-tipi organik yarı iletken (α,ω-2OD-TIFDMT) tasarlanmış, sentezlenmiş ve yapısı aydınlatılmıştır. Yeni yarı iletkenin düşük LUMO enerji seviyesine (-4.19 eV) ve dar optik band aralığına (1.35 eV) sahiptir. 139 °C ile 232 °C (izotropik erime noktası) arasındaki geniş sıcaklık bölgesinde tipik yelpaze şeklinde yapıya sahip hegzagonal sıvı kristal faz gözlemlenmiştir. Yarı iletken ince-film, döndürme kaplama yöntemi ile elde edilmiştir. Bu filmlerde, birbirleriyle yüksek derecede bağlantılı, büyük boyutlu (~0.5-1 µm) plaka formunda kristaller gözlemlenmiştir. Dielektrik yüzeyde molekülün kenarı üzerinde (edge-on) yönelme göstermesinin, dielektrik yarı iletken ara yüzü boyunca yük taşınımına olumlu yansıdığı tespit edilmiştir. Söz konusu yarı-iletkenden döndürme kaplama yöntemi ve düşük sıcaklıklarda tavlama (Tannealing = 50 °C) ile alt kapı üst temas organik alan etkili transistör üretilmiştir. Havada son derece kararlı olan bu cihaz ile maksimum 0.11 cm2/V·s elektron hareketliliği, 107-108 Ion/Ioff oranı elde edilmiştir. Bu durum, yüksek sıcaklık da tavlanan β-DD-TIFDMT yarı iletkeni ile kıyaslandığında OFET yük hareketliliğinin 100 kat arttığını göstermektedir. Yeni yarı iletkendeki alkil zincirlerinin pozisyonu ve dallanmış olması, D-A-D π-merkezin düzlemselliğine müthiş katkı yaparken organik çözücülerdeki çözünürlüğü korumuştur. Bu sayede daha iyi OFET performansı sergilenmesi için uygun optoelektronik ve fizikokimyasal özellikler yapıya kazandırılmıştır. Sıvı kristal fazda yapılan tavlama sonrası, elektron hareketliliğinin 10000 kat azaldığı tespit edilmiştir. Bu sonuçlar, yeni n-tipi küçük yarı iletken molekülün, esnek plastik altlıklar ile OFET uygulamalarında kullanımının umut vadettiğini göstermektedir.
Proton İletken Polimer Metal Organik Kafes Yapılar İçeren Kompozit Membranlar
(Abdullah Gül Üniversitesi, 2015) MUSTAFA ERKARTAL; Erkartal, Mustafa; Şen, Ünal; AGÜ, Fen Bilimleri Enstitüsü, Malzeme Bilimi ve Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı; MUSTAFA ERKARTAL; 01. Abdullah Gül University
Proton değişim membranlı yakıt hücreleri (PDMYH), düşük sera gazı emisyonları, yüksek verimlilikleri, farklı yakıt seçenekleri ve düşük bakım maliyetleri nedeniyle yeni enerji kaynağı arayışında üzerine en çok çalışma yapılan alanlardan biridir. Bu yüzden, PDMYH'leri geleneksel güç üreticilerinin yerine geçebilecek en potansiyel aday konumundadır. Proton değişimli membran (PDM) bir yakıt hücresinin en temel parçasıdır. Halihazırda Nafion® ve PBI yakıt hücrelerinde sıklıkla kullanılan malzemelerdir. Yüksek proton iletkenliğine sahip, iyi kimyasal ve mekanik kararlılığa sahip, üretim maliyetleri düşük olan yeni PDM'lerin üretilememesi PDMYH'lerin ticarileşmesinin önündeki en büyük engellerden biridir. Bu tezde ilk defa, zeolitik imidazol çerçeve yapıları (ZIF) içeren iki tür yeni proton değişimli kompozit membranlar üretildi. Çalışmanın ilk bölümünde, polivinil alkol (PVA), poli-2-akrilamit- 2-metil propan sülfonik asit (PAMPS) ve ZIF-8'den oluşan, 3 bileşenli kompozit membranlar, çalışma sıcaklığı 100 0C altında olan yakıt hücreleri için üretildi. Nafion'un kimyasal yapısına benzetilerek üretilen bu membranların yapısal analizleri yapıldı ve proton ilektenlikleri elektrokimyasal impedans spektroskobisi ile yapıldı. Bu membranlardan ağırlıkça 55 PVA/40 PAMPS/5 ZIF-8 kompozisyona sahip olan membran, %100 nemli olarak 800C'de 0.13 S cm-1 büyüklüğünde bir proton iletkenlik değerine sahiptir. Bu değer literatürde yer alan, aynı koşullarda Nafion®'nun sahip olduğu iletkenlik değerinden yüksektir. Bu çalışmanın ikinci bölümünde ise, çalışma sıcaklık aralığı 100-200 0C aralığında olan yüksek sıcaklık proton değişim membranlı yakıt hücresinde kullanılabilecek kompozit membranlar üretilmiştir. Bu kompozit membranlar matris malzeme olarak polibenzimidazol (PBI) kullanılırken, ZIF-8 nano parçacıkları ise takviye malzemesi olarak kullanılmıştır. Farklı kompozisyonlarda üretilen bu membranlarda ise ağırlıkça 12.5 ZIF-8/PBI kompozisyona sahip olan membran nemsiz ortamda, 160 0C' de 0.0045 S cm-1 proton iletkenlik değerine sahiptir. Bu değer PBI'ın aynı koşullar altında ölçülen iletkenliği ile karşılaştırılabilir bir değerdir. Anahtar kelimeler: Proton değişim membranlı yakıt hücreleri, PVA, PAMPS, PBI, ZIF- 8

Browse

Browsing Diğer by Subject "Chemistry"