Suyun foto-elektrokimyasal yöntemle ayrıştırılmasında yarı iletkenlerin ve katalizörlerin etkisinin incelenmesi
Investigation of effect of semiconductors and catalysts on photo-electro chemical water splitting
Yazar: EBUZER CENGİZ
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ MELİH KUNCAN ; PROF. DR. ÖMER ŞAHİN
Siirt Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Enerji = Energy ; Mekatronik Mühendisliği = Mechatronics Engineering
Dizin: Alternatif enerji kaynakları = Alternative energy resources ; Elektrik enerji sistemleri = Electrical energy systems ; Güneş enerjisi santrali = Solar energy plant ; Hidrojen enerjisi = Hydrogen energy ; Yenilenebilir enerji kaynakları = Renewable energy resources

Özet:
Ekonominin hızlı gelişmesi ve nüfusun hızlı büyümesiyle birlikte, enerjiye olan talep artmaktadır. Geçtiğimiz iki yüzyıl boyunca, kömür, petrol ve doğal gaz gibi geleneksel enerji tüketimi keskin bir şekilde artmakta ve rezervler yenilenemez enerji kaynakları olduğu için geri dönüşümsüz biçimde azalmıştır. Ek olarak, yenilenemeyen enerji tüketimi, çevre kirliliği ve küresel ısınma gibi istenmeyen ikincil etkiler yaratmaktadır. Bu nedenle, çevre dostu ve yüksek verimli enerji kaynakları arayışı, sürdürülebilir kalkınma için son derece acil bir görev haline gelmiştir.
Hidrojen, yukarıdaki problemleri çözmede rol oynayabilecek, yenilenebilir bir yakıt ve enerji taşıyıcısıdır. Hidrojen üretmek için foto elektrokimyasal (PEC) su bölünmesi, güneş enerjisi dönüşümü ve depolanması için büyük potansiyele sahiptir. Fotoelektrokimyasal (PEC) su bölünmesi, pratik verimliliği nedeniyle enerji dönüşümünde en umut verici yaklaşımlardan biridir. Bununla birlikte, büyük ölçekte pratik hale getirmek için aşılması gereken birçok önemli zorluk vardır.
Katalizörlerin fotoelektrokimyasal özelliklerinin incelenmesi bu anlamda oldukça önemli bir yere sahiptir. Bu çalışmada, PEC yönteminde fotoanot kısmı olarak, molibden (Mo), bor (B), lantan (La) ve kobalt (Co) ile modifiye edilmiş kadmiyum sulfur (CdS) nanoparçacıklarının fotoelektrokimyasal etkinlikleri, hidrojen gazı üretim miktarlarına, oksijen gazı üretim miktarlarına ve tavlama sıcaklığına bağlı olarak incelenecektir. Ayrıca, sentezlenecek olunan nanoparçacıkların XRD, SEM, EDX ve potantiyostat cihazında karakterizasyon çalışmalarını yapılacaktır.

Abstract:
With the rapid development of the economy and the rapid growth of the population, demand for energy is increasing. Over the past two centuries, traditional energy consumption, such as coal, oil and natural gas, has grown sharply, and reserves have been irreversibly reduced as they are non-renewable sources of energy. In addition, it creates undesirable secondary effects such as non-renewable energy consumption, environmental pollution and global warming. Therefore, the search for environmentally friendly and highly efficient energy resources has become an extremely urgent task for sustainable development.
Hydrogen is a renewable fuel and energy carrier that can play a role in solving the above problems. Photo-electrochemical (PEC) to produce hydrogen has great potential for water division, solar energy conversion and storage. Photoelectrochemical (PEC) water splitting is one of the most promising approaches to energy conversion due to its practical efficiency. However, there are many important challenges that need to be overcome to make it practical on a large scale. The investigation of the photoelectrochemical properties of the catalysts has an important role in this regard. In this study, photoelectrochemical activities of molybdenum (Mo), boron (B), lanthanum (La) and cobalt (Co) modified cadmium sulfur (CdS) nanoparticles as a photoanote part in PEC method, hydrogen gas production amounts, oxygen gas production amounts and depending on the annealing temperature. In addition, characterization studies of the nanoparticles to be synthesized in XRD, SEM, EDX and potentiostat devices will be made.