Fotokatalitik hidrojen üretimi için katalizör geliştirilmesi

---

Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, KİMYA MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2024

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: CEREN SAKALLI YILDIZ

Danışman: Halit Eren Figen

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Bu çalışma, artan dünya nüfusuyla birlikte artan enerji talebini sürdürülebilir bir şekilde karşılamak için fotokatalitik hidrojen üretimine odaklanmaktadır. Fotokatalitik hidrojen üretimi, ışık absorpsiyonu ile gerçekleşen bir indirgeme işlemine dayanmaktadır. Çalışmada, fotokatalitik su ayrımına odaklanılmış ve fotokatalizör hazırlama yöntemleri araştırılmıştır, çevre ve ekonomi için faydaları nedeniyle hidrotermal yöntem tercih edilmiştir. Literatürde fotokatalitik su ayrımı için kullanılan katalizörler incelenmiş ve tungsten, bant aralığı ve hetero eklem yapı uyumu dikkate alınarak tercih edilmiştir. Tungsten oksidi geliştirmek için tek adımlı hetero eklem yapı oluşturması ve fotokatalitik aktiviteyi artırma kabiliyeti nedeniyle bizmut seçilmiştir. Güneş simülasyonu altında Bi (Bizmut)- W (Tungsten) sisteminde kadmiyum oksit (CdO) katkısı üzerine yapılan deneysel çalışmalara göre Bi-WO₃-CdO kompozit katalizörü, diğer katalizör formülasyonlarından (WO₃- CdO, Bi- WO₃ ve Bi- WO₃- CdO) daha iyi performans sergiledi. Kadmiyumun reaksiyon süresini uzatan önemli bir katkı olduğu belirlenmiştir. Katalizörlerin yüzeyinin morfolojik yapısı ve kimyasal özellikleri Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM), Enerji Dağılımlı X-Işını Spektroskopisi (EDS) ve X-Işını Difraktometresi (XRD) analizleri ile karakterize edilmiştir. Bu çalışma, yenilenebilir enerji kaynaklarının kullanımını artırarak fosil yakıtların kullanımını azaltmayı hedeflemekte ve sürdürülebilir hidrojen üretimini teşvik etmeyi amaçlamaktadır.