Atık biyokütle temelli aktif karbonların sentezi, karakterizasyonu ve enerji depolama özelliklerinin incelenmesi

Basit Öğe Kaydı
dc.contributor.advisorTabak, Ahmet
dc.contributor.advisorYumak, Tuğrul
dc.contributor.authorÖzşanlı, Mehmet Ali
dc.date.accessioned2025-03-23T19:03:51Z
dc.date.available2025-03-23T19:03:51Z
dc.date.issued2022
dc.departmentEnstitüler, Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, Kimya Ana Bilim Dalı
dc.description.abstractBu tez çalışmasının amacı elektrokimyasal enerji depolama sistemlerinde kullanılan elektrot malzemelerinin atık biyokütlelerden elde edilerek kullanılabilirliğinin ticari aktif karbonlar ile kıyaslanmasıdır. Atık biyokütle olarak seçilen çam kozalaklarından hem geleneksel kimyasal aktivasyon teknikleri hem de yeni bir ön işlem tekniği olan hava stabilizasyonu tekniği ile aktif karbonlar sentezlenmiştir. Aktif karbonlar yüzey özelliklerinin belirlenebilmesi adına BET, SEM, TEM ve XPS teknikleri ile detaylı olarak karakterize edilmiştir. Tez kapsamında, hava stabilizasyonu tekniğinde ısıtma hızı ve stabilizasyon sıcaklığı, kimyasal aktivasyon tekniğinde ise aktive edicinin karbon kaynağına oranı gibi farklı parametrelerin aktif karbonların gözeneklilik, yüzey alanı, morfolojisi, kimyası ile elektrokimyasal enerji depolama özellikleri üzerine etkisi incelenmiştir. Hava stabilizasyonu ön işlemine tabi tutulan çam kozalaklarından direk kimyasal aktivasyon tekniği ile elde edilen aktif karbonların hava stabilizasyonu işlemi kullanılmadan aynı şartlarda elde edilen aktif karbonlara göre daha yüksek BET yüzey alanına sahip olduğu, mikro gözenek alanı ve hacminin arttığı ve yüzey morfolojisinin belirgin ölçüde değiştiği gözlenmiştir. Yüzey özelliklerindeki bu gelişmeler neticesinde spesifik kapasitans değeri 82 F/g'dan 98,4 F/g'a artmıştır. Aynı zamanda ticari aktif ile yapılan kıyaslamalar sonucunda hava stabilizasyonu ön işlemine tabi tutulduktan sonra direk kimyasal aktivasyon tekniği ile çam kabuğundan sentezlenen aktif karbonların enerji depolama alanında oldukça yüksek performans ile kullanılabilecek bir elektrot malzemesi olduğu ortaya konmuştur.
dc.description.abstractThis thesis aims to investigate the usability of waste biomass-derived carbon-based electrodes in electrochemical energy storage systems by comparing the results with commercial activated carbon. Activated carbons were synthesized from pine cones via both chemical activation technique, and air stabilization technique which is a new pretreatment technique. Activated carbons were characterized by BET, SEM, TEM, and XPS techniques to determine the surface characteristics in detail. Within the scope, the effects of different parameters such as heating rate and stabilization temperature, and the ratio of activation agent to carbon source on the porosity, surface area, morphology, chemistry and electrochemical energy storage properties of activated carbons were investigated. It was observed that the activated carbons obtained by direct chemical activation technique from pine cones that were subjected to air stabilization pretreatment had a higher BET surface area, micropore area and volume increased, and the surface morphology changed significantly compared to the activated carbons obtained under the same conditions without using the air stabilization process. As a result of the improvements in surface properties, the specific capacitance increased from 82 F/g to 98.4 F/g. At the same time, as a result of the comparison made with commercial activated carbon, it has been revealed that activated carbons synthesized from pine cone by direct chemical activation technique after being subjected to air stabilization pretreatment are good electrode materials that can be used with very high performance in the field of energy storage.
dc.identifier.endpage96
dc.identifier.startpage1
dc.identifier.urihttps://tez.yok.gov.tr/UlusalTezMerkezi/TezGoster?key=qVqOZFj2DwNmvdf1oGFYiOw7mz2hFoKNPtn1ypd5hYI0fvxAouK-f7IkIaRPtTs2
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/11486/2868
dc.identifier.yoktezid761035
dc.institutionauthorÖzşanlı, Mehmet Ali
dc.language.isotr
dc.publisherSinop Üniversitesi
dc.relation.publicationcategoryTez
dc.rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.snmzKA_TEZ_20250323
dc.subjectKimya
dc.subjectChemistry
dc.titleAtık biyokütle temelli aktif karbonların sentezi, karakterizasyonu ve enerji depolama özelliklerinin incelenmesi
dc.title.alternativeSynthesis, characterization and investigation of the energy storage properties of waste biomass based activated carbons
dc.typeMaster Thesis

Dosyalar

Koleksiyon

Tez Koleksiyonu