Karbon nanotüplerde hidrojen depolanması
Hydrogen storage in carbon nanotubes
Yazar: İLHAN GÜLCAN
Danışman: YRD. DOÇ. DR. DERYA PEKER
Eskişehir Osmangazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2011
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering
Dizin: Ark = Arc ; Hidrojen depolanması = Hydrogen storage ; Kimyasal buhar çöktürme = Chemical vapor deposition ; Nanotüp = Nanotube

Özet:
Hidrojenin evrende bol miktarda bulunduğu ve günümüzde bir yakıt olarak kullandığımız diğer kaynaklarla kıyaslandığında daha temiz bir enerji kaynağı olduğu söylenebilmektedir. Fosil yakıt kaynaklarının giderek azaldığını ve günümüz insanlığının enerjiye ne kadar ihtiyaç duyduğunu göz önüne alırsak, hidrojen enerjisine olan ihtiyacın kaçınılmaz olduğu görülür. Hidrojenin enerji kaynağı olarak kullanılması ucuz ve temiz gözükse de, bunu başarabilmek için aşılması gereken üretim, depolanma ve taşınma gibi problemleri vardır. Hidrojenin bu problemleri üzerinde son yıllarda oldukça yoğun çalışmalar gerçekleştirilmiş ve bu problemlerin çözümleri için değişik metotlar geliştirilmiştir. Hidrojen evrendeki en küçük atomdur. Dolayısıyla ufak bir miktarı bile büyük hacim kapladığı için depolanması en büyük problemdir. Bu depolama problemini aşmak için birçok farklı materyal ve metot kullanılmıştır. Literatürler incelendiğinde bunlardan en ümit verici olan karbon nanotüplerdir. Hidrojen depolamak için oldukça yüksek yüzey alanına sahip olan karbon nanotüpler, depolama problemini çözebilecek en iyi materyallerden biridir. Karbon nanotüpler eşsiz elektronik, kimyasal, optiksel ve yapısal özellikler göstermektedir. Bu konu üzerinde de bilim adamları oldukça yoğunlaşmış ve değişik üretim metotları geliştirmişlerdir. Bu üretim metotları arasında en çok bilinenler ark deşarj, lazer ablasyon, kimyasal buhar depolama, alev sentezi metodu vb.dir. Dünya genelindeki değişik araştırmacıların belirttiği sonuçlara göre, 2000'li yıllara kadar Amerika Birleşik Devleti enerji departmanının (Departmant of Energy, DOE) koyduğu nanotüplerde hidrojen depolama hedefine yer yer ulaşıldığı görülse de, sonuçların kesinliği hakkında şüpheler mevcuttur. 2000 yılından sonra yapılan deneysel çalışmalarda ise; DOE'nin belirttiği hedefe ulaşılamamıştır. Yeterli sayıda ve kalitede numunenin elde edilmesi ile yapılan deneylerin bizi daha umut verici sonuçlara götürmesi muhtemeldir.

Abstract:
The universe contains large quantities of hydrogen as a fuel we use today and how much cleaner compared to other sources that is clear. Considering how much depletion of fossil fuel resources and today?s humanity increasing energy needs the need for hydrogen energy is seen as inevitable. Although it was seen as cheap and green, some problems have been exiting such as production, storage and transportation. But its technologies still needs to be improved. In recent years, these complications have been studied, intensively and varied methods have been developed. An hydrogen atom is the smallest in known universe. Thus, even a small amount of storage for large volume occupied by the biggest problem. To overcome this problem of storage of many different materials and methods used. Carbon nano-tubes, no doubt you see the most popular of them. For storing hydrogen in carbon nano-tubes have a very high surface area, to solve the problem of storage is one of the best materials.Carbon nano-tube electronics, chemical, optical and structural properties is really unbelievable. This topic is quite focused on the scientists have developed different methods of production. This is the most widely known methods of production arc discharge, laser ablation, chemical vapor deposition and flame synthesis method.According to the results of different authors from the 2000s until the energy department put in place to reach the goal seems nanotubes hydrogen storage measurements were found to be an error. After 2000, this goal could not be reached in experimental studies. Obtaining an adequate number and quality of the sample with more smooth results of the experiments we are likely to take.