Yazar "Gökdemir, Tuğçe" seçeneğine göre listele

Listeleniyor 1 - 1 / 1
  • [ X ]
    Öğe
    Theoretical investigation of mixed metal organic frameworks as H2 adsorbents
    (Adana Alparslan Türkeş Bilim ve Teknoloji Üniversitesi, 2022) Gökdemir, Tuğçe; Durğun, Yeliz Gürdal
    Moleküler hidrojen (H2) çevre dostu, yenilenebilir ve sürdürülebilir bir enerji taşıyıcısıdır. Enerji gerektiren uygulamalarda moleküler hidrojenin (H2) sınırlı kullanımının en büyük nedenlerinden biri, güvenli ve yüksek performanslı hidrojen depolama sistemlerinin tam olarak geliştirilememesidir. Yeni nesil nano gözenekli malzemeler, prensip olarak, H2 depolama sorununun çözümü olabilecek H2'yi depolayabilir. Yeni nesil nano gözenekli malzemeler olan Metal Organik Kafesler (MOF), H2 depolama uygulamaları için umut verici adaylar olarak gösterilmektedir. Yapılarında en az iki farklı metal iyonu içeren MOF'lar, çoklu metal MOF'lar (MM-MOF) olarak adlandırılır ve tek metal içeren yapılara göre H2'yi daha yüksek miktarlarda adsorbe edebilirler. Bu tezde, farklı topolojik ve kimyasal özelliklere sahip 27 MM-MOF'un H2 adsorpsiyon kapasiteleri, Grand Kanonik Monte Carlo (GCMC) ve Yoğunluk Fonksiyoneli Teorisi (DFT) simülasyonları kullanılarak teorik olarak araştırılmıştır. İncelenen malzemeler iki gruba ayrılmıştır. 1. grup malzemeler daha önce deneysel olarak sentezlenirken, 2. grup malzemeler You ve ark. (2020) tarafından tasarlanan varsayımsal MM-MOF'lardır. Bildiğimiz kadarıyla, seçilen MM-MOF'ların H2 depolama performansları daha önce literatürde çalışılmamıştır. MM-MOF'ların H2 adsorpsiyon izotermleri, 233 K'da ve 1 ile 100 bar arasındaki basınçlarda gerçekleştirilen GCMC simülasyonları ile tahmin edilmiştir. H2'yi modellemek için 5 bölgeli (anizotropik) atomik modelleme kullanılmıştır. Elektrostatik etkileşimlerin hesaplanması için gerekli olan MM-MOF atomlarının atomik yükleri DDEC yöntemi uygulanarak belirlenmiştir. MM-MOF'ların H2 depolama kapasitesi ile topolojik ve kimyasal özellikleri arasında korelasyon kurulmuş ve H2'yi hem hacimsel hem de gravimetrik olarak yüksek miktarda adsorplayarak en iyi performans gösteren altı adet MM-MOF belirlenmiştir. DFT simülasyonları uygulanarak H2'ni en iyi adsorbe edebilen malzemeler için elektronik yapı analizi yapılmıştır. Anahtar Kelimeler: Grand Kanonik Monte Carlo Simülasyonları, Yoğunluk Fonksiyoneli Teorisi