|
|
| Κωδικός Πόρου |
000419387 |
| Τίτλος |
Σύνθεση και μελέτη πορφυρινικών παραγώγων και συμπλόκων Νικελίου για φωτοκαταλυτική παραγωγή Η2 και DSSCs |
| Άλλος τίτλος |
Synthesis and study of porphyrin derivatives and Nickel complexes for light-driven H2 evolution as well as DSSCs |
|
Συγγραφέας
|
Παναγιωτάκης, Στυλιανός Μ.
|
|
Σύμβουλος διατριβής
|
Κουτσολέλος, Αθανάσιος
|
|
Μέλος κριτικής επιτροπής
|
Κιτσόπουλος, Θεοφάνης
Αγγαρίδης, Παναγιώτης
|
| Περίληψη |
Η ανθρωπότητα καλείται να αντιμετωπίσει μια εποχική μετάβαση από τα ορυκτά καύσιμα σε μια οικονομία με βάση τις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, καθώς τα αποθέματα σε ορυκτά καύσιμα τείνουν να εξαφανιστούν. Σήμερα, οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας θα μπορούσαν να συλλεχθούν κατάλληλα για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας, αλλά και για την ανάπτυξη ενός μελλοντικού καυσίμου. Ένα πολλά υποσχόμενο μελλοντικό καύσιμο είναι το υδρογόνο, λόγω της καθαρής φύσης του καθώς το μόνο προϊόν καύσης του είναι το νερό. Το υδρογόνο επίσης είναι άφθονο στη φύση και μπορεί να ληφθεί από μια πλούσια πηγή, όπως το νερό των ωκεανών . Παράλληλα, τα DSSCs έχουν συγκεντρώσει σημαντική προσοχή ως υποσχόμενες εναλλακτικές λύσεις χαμηλού κόστους για τη φωτοβολταϊκή μετατροπή της ηλιακής ενέργειας σε ηλεκτρική. Στην παρούσα Μεταπτυχιακή εργασία, αναφέρονται παράγωγα πορφυρινών και συμπλόκων Νικελίου με εφαρμογές σε συσκευές DSSCs και τη φωτοκαταλυτική παραγωγή υδρογόνου. Όλες οι ενώσεις που συντέθηκαν χαρακτηρίστηκαν με φασματοσκοπία NMR, Uv-Vis και φασματομετρία μάζας.
Στο πρώτο μέρος της εργασίας αυτής συντέθηκαν δύο πορφυρινικά σύμπλοκα ως φωτοευαισθητοποιητές, που φέρουν Ψευδάργυρο (ΙΙ) ως μεταλλικό κέντρο και κυανοξική ομάδα για αποτελεσματική πρόσδεση πάνω σε νανοσωματίδια TiO2. Τα πορφυρινικά παράγωγα αυτά ονομάζονται ZnPCNCOOH και ZnP(SP)CNCOOH, το δεύτερο παράγωγο περιείχε ένα π-spacer ανάμεσα στον πορφυρινικό δακτύλιο και την ομάδα πρόσδεσης. Τα δύο σύμπλοκα μελετήθηκαν με κυκλική βολταμετρία και με θεωρητικούς υπολογισμούς DFT. Παρασκευάστηκαν ηλιακές κυψελίδες που αποτελούνταν από τα δύο πορφυρινικά σύμπλοκα και διεξήχθη η φωτοβολταϊκή απόδοση που έφτασε τα 5.02 % και 7.61% αντίστοιχα.
Στο δεύτερο μέρος της εργασίας αυτής συντέθηκαν δύο πορφυρινικά σύμπλοκα το ένα φέρει Πλατίνα (ΙΙ) ως μεταλλικό κέντρο (PtPCOOH) και το άλλο Παλλάδιο (ΙΙ) (PdPCOOH). Κοινό τους χαρακτηριστικό η δικαρβοξυλική ομάδα για αποτελεσματική πρόσδεση πάνω σε νανοσωματίδια TiO2 και η επέκταση της συζυγίας μεταξύ πορφυρινικού δακτυλίου και ομάδας πρόσδεσης. Τα σύμπλοκα αυτά συντέθηκαν για να μελετηθούν για φωτοκαταλυτική παραγωγή H2.
Στο τρίτο μέρος, μελετήθηκε η φωτοκαταλυτική δράση τέσσερα καταλυτών του Νικελίου για φωτοκαταλυτική παραγωγή Η2. Τα σύμπλοκα αυτά περιέχουν δύο άτομα Αζώτου και δύο άτομα Θείου στην πρώτη σφαίρα συναρμογής (Ligand θειοσεμικαρβαζόνης). Η διαφορά τους είναι μια χαρακτηριστική ομάδα στη δεύτερη σφαίρα συναρμογής. Οι καταλύτες αυτοί μελετήθηκαν με πέντε διαφορετικά χρωμοφόρα και δύο διαφορετικούς θυσιαστές δότες ηλεκτρονίων. Τα καλύτερα αποτελέσματα δόθηκαν με τον καταλύτη που φέρει την Μεθόξυ (-OMe) ομάδα που ονομάζεται NiTSCOMe, ένα σύμπλοκο του Ιριδίου [Ir(ppy) 2 (bipy)PF6] ως φωτοευαισθητοποιητή και TEA ως θυσιαστής δότης ηλεκτρονίων. Το φωτοκαταλυτικό σύστημα αυτό σε μίγμα οργανικού διαλύτη με νερό, έφτασε τα 11333 ΤΟΝs κάτω από 2 h ακτινοβολίας. Παράλληλα, μελετήθηκε η φωτοχημική σταθερότητα των φωτοκαταλυτικών συστημάτων με φασματοσκοπία Uv-Vis και με πειράματα Hg.
|
| Φυσική περιγραφή |
167 σ. : πίν., σχήμ., εικ. (μερ. εγχρ.) ; 30 εκ. |
| Γλώσσα |
Ελληνικά |
| Θέμα |
Cyanoacrilic group |
|
Di-carboxy group |
|
Hydrogen production |
|
Paladium |
|
Photocatalyst |
|
Platinum |
|
Thiosemicarbazone Ni complexes |
|
Zinc |
|
Δικαρβοξιλική ομάδα |
|
Κυανοξική ομάδα |
|
Παλλάδιο |
|
Παραγωγή υδρογόνου |
|
Πλατίνα |
|
Πορφυρίνες |
|
Σύμπλοκα νικελίου θειοσεμικαρβαζόνης |
|
Φωτοκατάλυση |
|
Ψευδάργυρος |
|
π-spacer |
| Ημερομηνία έκδοσης |
2018-11-30 |
| Συλλογή
|
Σχολή/Τμήμα--Σχολή Θετικών και Τεχνολογικών Επιστημών--Τμήμα Χημείας--Μεταπτυχιακές εργασίες ειδίκευσης
|
|
|
Τύπος Εργασίας--Μεταπτυχιακές εργασίες ειδίκευσης
|
| Εμφανίσεις |
389 |
Σύνθεση και μελέτη πορφυρινικών παραγώγων και συμπλόκων Νικελίου για φωτοκαταλυτική παραγωγή Η2 και DSSCs
