TR Dizin İndeksli Yayınlar / TR Dizin Indexed Publications Collection
Permanent URI for this collectionhttps://hdl.handle.net/11147/7149
Browse
2 results
Search Results
Publication Redoks-aktif Gözenekli Organik Polimerlerin Sentezi ve Çinko İyon Pillerde Katot Malzemesi Olarak Kullanımları(2023) Büyükçakır, Onur; Şimşek, Gizem; Erözen, Yaren Naz; Geçalp, Yasmin; Begar, Ferit; Çanakçı, Utku Cem; 01. Izmir Institute of Technology; 04. Faculty of Science; 04.01. Department of ChemistryProje kapsamında redoks-aktif yapı taşlarının kullanımı ile yeni redoks aktif gözenekli organik polimerler (rGOP'ler) sentezlenmiştir. Sentezlenen polimerler şarj edilebilir sulu çinko(Zn)-iyon pillerde (ÇİP) katot malzemesi olarak test edilmişlerdir. Sentezlenen polimerlerden rGOP-1 yüksek kapasite göstermesinin yanında sabit voltaj çıkışına imkan sağlayacak düz deşarj platosuna ve 2.0 A g-1 akım yoğunluğunda 30000 şarj/deşarj döngüsü sonunda başlangıç kapasitesinin %66?sını koruyarak uzun döngü ömrüne sahip olduğunu göstermiştir. rGOP-1?in ağsı yapısı, redoks-aktif küçük organik bileşiklerde sıklıkla karşılaşılan deşarj ürünlerinin elektrolit içerisinde çözünürlük sorununu gidermiş, uzun ve kararlı bir şarj/deşarj çevrim ömrüne sahip olmasını sağlamıştır. Gözenekli ve ?-konjuge iskelet yapısı hızlı iyon ve yük transfer süreçlerini kolaylaştırarak olağanüstü elektrokimyasal performans sergilemesinde önemli rol oynamıştır. Ayrıca, operando ve ex-situ analizler sayesinde rGOP-1?in çalışma mekanizması incelenmiştir. Sulu ÇİP?lerde görülen proton (H+) yardımcı iyon etkileşimi detaylı bir biçimde analiz edilmiş ve katotların yük depolama mekanizması ayrıntılı bir şekilde çalışılmış ve her bir iyonun (Zn2+ ve H+) toplam kapasiteye katkıları kantitatif bir biçimde belirlenmiştir. Proje kapsamında sentezlenen her bir rGOP içerdikleri farklı redoks-aktif grupları ve kullanılan kimyanın farklılığı sayesinde projenin yeniliğine katkı sağlamakla kalmayıp, yapı-özellik ilişkilerinin kurulmasında önemli rol oynamıştır. Her bir rGOP için gerçekleştirilen rutin galvanostatik ve potentiostatik ölçümler sayesinde polimerik yapıların katot malzemesi olarak ÇİP?lerde elektrokimyasal performansları değerlendirilmiştir. Buradan elde edilen bilgiler ve geri dönüşler kullanarak ÇİP?ler için yeni rGOP?ler üretilmiştir. Öncül analizleri tamamlanan rGOP-7 ve rGOP-8 1.0 A g-1 akım yoğunluğunda yüksek kapasite ile birlikte 10000 gibi uzun şarj/deşarj döngüsüne sahip oldukları gösterilmiştir. Sentezlenen polimerlerin sahip olduğu yapısal farklılıkların ÇİP?lerde katot olarak elektrokimyasal performans üzerindeki etkisinin araştırılması yönünden oldukça önemlidir. Bahsedilen farklılıklar ve ilerlemeler göz önüne alındığında, projeden elde edilen bulgular yapı-özellik arasındaki ilişkinin kurulmasında önemli bir rol üstlenmiştir. Projeden elde edilen tüm bilgi ve deneyimler, yeni nesil enerji depolama sistemleri için rasyonel kimyasal tasarımların geliştirilmesinde büyük katkılar sunacağı düşünülmektedir.Article Citation - WoS: 3Citation - Scopus: 3Β-Ketoenamine-linked covalent organic framework for efficient iodine capture(Tubitak Scientific & Technological Research Council Turkey, 2024) Büyükçakır, Onur; Büyükçakır, Onur; 04.01. Department of Chemistry; 04. Faculty of Science; 01. Izmir Institute of TechnologyExploring the materials that effectively capture radioactive iodine is crucial in managing nuclear waste produced from nuclear power plants. In this study, a β-ketoenamine-linked covalent organic framework (bCOF) is reported as an effective adsorbent to capture iodine from both vapor and solution. The bCOF’s high porosity and heteroatom-rich skeleton offer notable iodine vapor uptake capacity of up to 2.51g $g^{–1}$ at 75 °C under ambient pressure. Furthermore, after five consecutive adsorption-desorption cycles, the bCOF demonstrates high reusability performance with significant iodine vapor capacity retention. The adsorption mechanism was also investigated using various ex situ structural characterization techniques, and these mechanistic studies revealed the existence of a strong chemical interaction between the bCOF and iodine. The bCOF also showed good iodine uptake performance of up to 512 mg $g^{–1}$ in cyclohexane with high removal efficiencies. The bCOF’s performance in adsorbing iodine from both vapor and solution makes it a promising material to be used as an effective adsorbent in capturing radioactive iodine emissions from nuclear power plants.