Photocatalytic hydrogen production over Au/SrTiO3

---

Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Boğaziçi Üniversitesi, FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ, FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2017

Tezin Dili: İngilizce

Öğrenci: DİLARA SAADETNEJAD

Danışman: RAMAZAN YILDIRIM

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Bu çalışmada suyun fotokatalitik olarak hidrojene ve oksijene ayrışması için, homojen karışan ve yukarıdan aydınlatılan, ve hidrojenin kantitatif olarak belirlenebilmesi amacıyla kütle spektrometresi ile entegre edilmiş sürekli bir sistem dizayn edilmiştir. Ön çalışma olarak, farklı metallerle (Mg, Ni, Cr, Al) doplanmış ve homojen tortu çöktürme (üre varlığında) altın (Au) eş katalizör yüklenmiş SrTiO3 veya bu metallerden birinin Au ile birlikte yüklenmesi ile hazırlanan SrTiO3 görünür ışık altında suyun fotokatalitik bölünmesi reaksiyonunda test edilmiştir. Katı hal reaksiyonuyla Al doplanmış ve eş katalizör olarak Au yüklü SrTiO3'ün en yüksek hidrojen üretimini verdiği gözlemlenmiştir. Farklı miktarlarda Al doplanmış ve Au yüklenmiş SrTiO3; 10, 20, 30 % konsantrasyonunda hazırlanmış çeşitli alkol solüsyonlarıyla (metanol, etanol ve izopropil alkol) test edilmiştir. Fotokatalizörlerin bant aralık enerjisi dağınık yansıma UV-görünür spektrometresi ile ölçülmüştür. Alüminyum, SrTiO3'ün bant aralık enerjisini 3.3 eV'tan 3.4 eV civarına yükseltmiştir. Bunun yanı sıra, örnekler tarama elektron mikroskobu ile (SEM), X-ray kırılma tekniği ile (XRD) ve X-ray fotoelektron spektrometresi ile (XPS) analiz edilmiştir. Altın partiküllerinin bazı örneklerdeki dağılımı başarılı olmadığından, SEM kesin bir sonuç vermemiştir. XRD analizi alüminyumun SrTiO3 yapısına başarılı bir şekilde entegre olduğunu göstermektedir. XPS sonuçları ise, Sr ve Ti bağlanma enerjilerinde değişim olduğundan dolayı, alüminyumun SrTiO3 yapısına (hem Sr hem de Ti yerlerine) başarılı bir şekilde entegre olabileceğini göstermektedir. Optimum şartlar 1 % Al dopingli, 0.25 % Au yüklü SrTiO3'ün 30 % izopropil alkol kullanımında, 347 µmol/h. g H2 üretimiyle gözlemlenmiştir.