Your browser does not support JavaScript!

Αρχική    Σχεδιασμός, σύνθεση και φυσικοχημικός χαρακτηρισμός πορφυρινικών παραγώγων για εφαρμογές με μετατροπή ηλιακής ενέργειας  

Αποτελέσματα - Λεπτομέρειες

Προσθήκη στο καλάθι
[Προσθήκη στο καλάθι]
Κωδικός Πόρου 000452123
Τίτλος Σχεδιασμός, σύνθεση και φυσικοχημικός χαρακτηρισμός πορφυρινικών παραγώγων για εφαρμογές με μετατροπή ηλιακής ενέργειας
Άλλος τίτλος Design, synthesis and physicochemical characterization of porphyrin derivatives for solar energy conversion applications
Συγγραφέας Τοπούζα, Μαγδαληνή Α.
Σύμβουλος διατριβής Κουτσολέλος, Αθανάσιος
Μέλος κριτικής επιτροπής Λαδωμένου, Καλλιόπη
Αγγαρίδης, Παναγιώτης
Περίληψη Η αξιοποίηση της ηλιακής ενέργειας είναι ένα ζήτημα που ανέκαθεν απασχολούσε την ανθρωπότητα. Η ευεργετική επίδραση του Ήλιου έχει γίνει αντιληπτή εδώ και χιλιάδες χρόνια, με τους ανθρώπους ανά τους αιώνες να αναπτύσσουν ολοένα και πιο ευφάνταστους και λειτουργικούς μηχανισμούς για να επωφεληθούν από αυτόν. Ωστόσο, οι διαρκώς αυξανόμενες ενεργειακές απαιτήσεις της ανθρώπινης κοινωνίας καθιστούν επιτακτική την ανάγκη για εύρεση σύγχρονων και αποδοτικών μεθόδων άντλησης της ηλιακής ενέργειας. Σύμφωνα με εκτενείς έρευνες, η ενέργεια που προσφέρει ο Ήλιος στη Γη είναι όχι μόνο ανεξάντλητη, αλλά και ιδιαίτερα ισχυρή, καθώς επαρκεί για να τροφοδοτήσει αποκλειστικά τις καθημερινές δραστηριότητες ολόκληρου του πλανήτη. Σε μία αναζήτηση τρόπων παραγωγής ενέργειας από ανανεώσιμες πηγές, η ερευνητική κοινότητα ασχολείται ενεργά με την εκμετάλλευση της προσπίπτουσας ηλιακής ακτινοβολίας. Ιδιαίτερα φερέλπιδες έχουν αποδειχθεί οι προσπάθειες μετατροπής της ηλιακής ενέργειας σε άλλες, άμεσα αξιοποιήσιμες μορφές, οι επικρατέστερες εκ των οποίων είναι η ηλεκτρική και η χημική ενέργεια. Ο συνδετικός κρίκος ανάμεσα στο φως και τον ηλεκτρισμό είναι οι φωτοβολταϊκές συσκευές, οι οποίες δύνανται να μετατρέψουν την ηλιακή ακτινοβολία απευθείας σε ηλεκτρικό ρεύμα. Σημαντική πρόοδος έχει καταγραφεί για την κατασκευή τέτοιων διατάξεων, όμως το υψηλό κόστος παραμένει ένα εμπόδιο στη μαζική τους χρήση. Τα τελευταία χρόνια, έχει δοθεί αρκετή έμφαση στην κατασκευή φωτοβολταϊκών κελιών ευαισθητοποιούμενων με χρωστική (DSSCs), στα οποία προστίθεται μία χρωμοφόρος οντότητα, υπεύθυνη για την ευκολότερη δέσμευση του ηλιακού φωτός. Μία δεύτερη και εξίσου χρήσιμη διαδικασία είναι η χρήση του Ήλιου ως εφαλτήριο για τη διεξαγωγή αντιδράσεων που οδηγούν σε σχηματισμό ουσιών που μπορούν να αποθηκευτούν και να απελευθερώσουν ενέργεια, όπως τα καύσιμα. Η συνολική διεργασία ονομάζεται «φωτοκατάλυση» και αφορά τη μετατροπή της ηλιακής ενέργειας σε χημική. Με περιγραφή αυτήν εναρμονίζεται πλήρως το μόριο του υδρογόνου (Η2), το οποίο μπορεί να παραχθεί με φωτοκαταλυτική αναγωγή της πιο άφθονης ένωσης στον πλανήτη, του νερού. Στη τη φωτοκατάλυση συμμετέχει και πάλι ένα σύστημα που φέρει χρώση, ώστε να γίνει η δέσμευση των ηλιακών φωτονίων. Στο παρόν Μεταπτυχιακό Δίπλωμα Ειδίκευσης, παρουσιάζονται ο σχεδιασμός, η σύνθεση κι ο χαρακτηρισμός συστημάτων με βάση τις χρωστικές, τα οποία μπορούν δυνητικά να χρησιμοποιηθούν στις δύο εφαρμογές που αναφέρθηκαν παραπάνω. Ως χρωμοφόρα και στις δύο περιπτώσεις επιλέχθηκαν πορφυρινικά παράγωγα, λόγω της σημαντικής ικανότητας άντλησης ορατού φωτός που διαθέτουν. Το πρώτο τμήμα της εργασίας πραγματεύεται τη σύνθεση πορφυρινών για μελέτη σε φωτοβολταϊκά κελιά τύπου DSSC. Συντέθηκαν επιτυχώς τρία νέα πορφυρινικά παράγωγα, τα οποία διέφεραν ως προς την ύπαρξη ομάδων-δοτών ή -δεκτών ηλεκτρονίων, με το ένα εξ αυτών να μη διαθέτει χαρακτηριστικές ομάδες, ώστε να είναι εφικτή η σύγκριση της απόδοσης στη μετατροπή ενέργειας και να κατασκευαστεί ένα μοτίβο επίδρασης των υποκαταστατών. Παρ’ όλο που πραγματοποιήθηκαν βασικοί φυσικοχημικοί έλεγχοι στα τελικά προϊόντα, οι φωτοβολταϊκές δοκιμές βρίσκονται ακόμα σε εξέλιξη. Στο δεύτερο και τελευταίο μέρος της συγκεκριμένης έρευνας, επιδιώκεται η ανάπτυξη μοριακών φωτοκαταλυτών για παραγωγή Η2. Ειδικότερα, επιβεβαιώθηκε η επιτυχής σύνθεση ενός διπυρηνικού συμπλόκου του μολυβδαινίου(ΙΙ) (καταλύτης) και μίας σειράς τριών πορφυρινών (φωτοευαισθητοποιητές), με σκοπό να κατασκευαστούν τριάδες καταλύτη-φωτοευαισθητοποιητή-καταλύτη και να ελεγχθούν ως προς την ικανότητά τους να παράγουν Η2. Πραγματοποιήθηκαν βασικές φωτοκαταλυτικές μελέτες σε ένα από τα τρία συστήματα που σχεδιάστηκαν, με τα αποτελέσματα να είναι μεν ενθαρρυντικά, αλλά να απαιτούν περαιτέρω διερεύνηση.
Φυσική περιγραφή 157 σ. : πίν., σχήμ., εικ. (μερ.εγχρ.) ; 30 εκ.
Γλώσσα Ελληνικά, Αγγλικά
Θέμα Molybdenum
Photocatalytic hydrogen evolution
Photovoltaic cells
Porphyrins
Μολυβδαίνιο
Πορφυρίνες
Φωτοβολταϊκές κυψέλες
Φωτοκαταλυτική παραγωγή υδρογόνου
Ημερομηνία έκδοσης 2022-11-24
Συλλογή   Σχολή/Τμήμα--Σχολή Θετικών και Τεχνολογικών Επιστημών--Τμήμα Χημείας--Μεταπτυχιακές εργασίες ειδίκευσης
  Τύπος Εργασίας--Μεταπτυχιακές εργασίες ειδίκευσης
Εμφανίσεις 8

Ψηφιακά τεκμήρια
No preview available

Δεν έχετε δικαιώματα για να δείτε το έγγραφο.
Δεν θα είναι διαθέσιμο έως: 2025-11-24