Akademik Veri Yönetim Sistemi
Sanır M.(Yürütücü), Altınışık S.
TÜBİTAK Projesi, 2022 - 2024
Günümüzde fosil yakıtlar ana enerji kaynağı olarak kullanılsa da gün geçtikçe yenilenebilir enerji kaynaklarının
tüketimdeki payı artmaktadır. Yenilenebilir enerji sistemlerine geçişte güneş ve rüzgar iki temel ana kaynak olarak
öne çıkmaktadır. Özellikle güneş direkt ya da dolaylı yoldan tüm enerjilerin temel kaynağıdır. Güneş ve rüzgar
gibi yenilenebilir enerji kaynaklarının en büyük problemi kesikli olması ve sürdürülebilirlik açısından bir depolama
sistemine ihtiyaç duymasıdır. Bu noktada özellikle güneşten üretilen elektriğin suyun hidrolizinde kullanılarak
hidrojene dönüştürülmesi ve oluşan hidrojenin metal organik kafes yapılarda (MOF) depolanması önemli bir
çözüm olarak öne çıkmaktadır. Ayrıca MOF yapılar yakıt pilleri, sensör uygulamaları, arıtma sistemleri ve süper
kapasitörler gibi önemli teknolojik alanlarda kendilerine uygulama alanı bulabilmiştir. Son zamanlarda yapısında
elektroaktif gruplar bulunduran MOF bileşenlerinin birçok teknolojide önemli olabileceği düşünülmektedir. MOF
yapıların belirtilen bu uygulamalarda kullanılmasını sağlayan en önemli özellikleri sahip oldukları gözenekli,
değiştirilebilir ligand yapısı ve kararlılıklarıdır. Bununla birlikte çoğu MOF yapısı, serbest yük taşıyıcılarının
olmaması ve yük transferi için düşük enerji bariyerlerinin olmaması nedeniyle yalıtkan durumdadır. Literatürdeki
birçok çalışma farklı uygulamalar için kullanılabilecek farklı yapıda MOF yapılarının iletkenlik özellikleri üzerine
yoğunlaşmıştır. Çünkü bu yalıtkan özellik uygulamalarını büyük ölçüde sınırlamaktadır. Önerilen projede tiyofen
elektroaktif köprü içeren TDC-MOF yapılarının üç farklı metal ile hazırlanması ve karakterize edilmesi
hedeflenmiştir. Büyük yarıçaplı kükürt atomunun yalnız çift elektronlarının heterosiklik halka içinde kolayca
delokalize edilebileceği ve sonuçta ortaya çıkan moleküler paketlemedeki yük transfer etkileşimlerini
kolaylaştırması nedeniyle bu yapıların sentezine karar verilmiştir. Elde edilen TDC-MOF’un yapısı öncelikle
Gaussian G09 ile modellenerek yapıya eklenen metalin türüne göre kristal yapısı karakterize edilecektir. Yapısal
karakterizasyon için FT-IR ve XRD tekniklerinin yanı sıra SEM ve TEM analizleri ile yüzey morfolojileri
belirlenecektir. Bunun yanında Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi, Bilim Teknoloji Araştırma ve Uygulama
Merkezinde bulunan SEM ve TEM cihazlarında bulunan EDX modülleri sayesinde elde edilen TDC-MOF’ların
yapısında bulunan element yüzdeleri belirlenebilecektir. TDC-MOF’un termal özellikleri DSC ve TGA analizleri
ile belirlendikten sonra en son olarak MOF yapılarının uygulamaları için büyük önem taşıyan yüzey alanı BET
adsorpsiyon izoterm analizleri ile belirlenecektir. Son olarak TDC-MOF’ların yapısında elektroaktif tiyofen grupları
bulunması sayesinde yarı-iletken özellik göstermesi beklenmektedir. Farklı metal atomlarına sahip TDCMOF’ların sıkıştırılıp pelet şeklinde hazırlanması ile yüzeyden 4 dört nokta prob yöntemi ile elektronik iletkenlikleri
belirlenecektir. İlgili çalışma literatürdeki MOF yapılar için yeni bir malzeme olup projeden elde edilecek bilimsel
çıktıların SCI kapsamındaki yüksek etki faktörlü bir dergide makale olarak yayımlanması olasılığı çok yüksektir.