Παρασκευή Σύνθετων Υλικών με Μetal Organic Frameworks (MOFs) και με Νανοδομές Άνθρακα για την Ηλεκτροχημική Αναγωγή του CO2

Kατσανάκης, Χαράλαμπος; Κatsanakis, Charalampos

dc.contributor.author	Kατσανάκης, Χαράλαμπος	el
dc.contributor.author	Κatsanakis, Charalampos	en
dc.date.accessioned	2023-03-27T09:15:39Z
dc.date.available	2023-03-27T09:15:39Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/57330
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.25028
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	CO2 Reduction Reaction (CO2RR)	en
dc.subject	Electrochemistry	en
dc.subject	Metal-Organic Frameworks (MOFs)	en
dc.subject	Carbon Nanotubes (CNTs)	en
dc.subject	Αναγωγή CO2	el
dc.subject	Ηλεκτροχημεία	el
dc.subject	Μetal-Organic Frameworks (MOFs)	el
dc.subject	Νανοσωλήνες Άνθρακα (CNTs)	el
dc.subject	Zeolitic Imidazolate Frameworks (ZIF-8)	el
dc.subject	Zeolitic Imidazolate Frameworks (ZIF-8)	en
dc.title	Παρασκευή Σύνθετων Υλικών με Μetal Organic Frameworks (MOFs) και με Νανοδομές Άνθρακα για την Ηλεκτροχημική Αναγωγή του CO2	el
dc.title	Fabrication of Composite Materials with Metal Organic Frameworks (MOFs) and Carbon Nanostructures for the Electrochemical CO2 Reduction	en
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Eνέργεια	el
heal.classification	Περιβάλλον	el
heal.classification	Εlectrocatalysis	en
heal.classification	Ηλεκτροκατάλυση	el
heal.classification	Energy	en
heal.classification	Environment	en
heal.classification	Materials Science	en
heal.classification	Eπιστήμη των Υλικών	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2023-02-21
heal.abstract	Στην εποχή μας η βιωσιμότητα του κλίματος γίνεται επιταγή για να διασφαλιστεί ένα ασφαλές μέλλον για τις επόμενες γενιές. Το CO2 είναι το βασικό άεριο του θερμοκηπίου υπεύθυνο για την αύξηση της παγκόσμιας θερμοκρασίας κατά 1 °C τα τελευταία 100 χρόνια. Οι εκπομπές του CO2¬ έχουν αυξηθεί δραματικά τους τελευταίους αιώνες λόγω της βιομηχανικής δραστηριότητας της ανθρωπότητας. Οι προσπάθειες για να μειωθούν οι εκπομπές CO2¬ θα πρέπει να επικεντρώνονται στην ανακύκλωση του άνθρακα που παράγεται από τις ανθρώπινες δραστηριότητες. Αυτό το έργο δίνει έμφαση στην ηλεκτροχημική μετατροπή του CO2 σε πιο πολύτιμα προϊόντα όπως το CO. Tα ΜΟFs αποτελούν μια νέα κατηγορία πορώδων κρυσταλλικών νανοϋλικών με εφαρμογές σε διάφορα πεδία όπως ο διαχωρισμός αερίων και η ηλεκτροκατάλυση. Σύνθετα ZIF-8/CNTs παρασκευάστηκαν σε αυτήν την έρευνα για να δράσουν ως καταλύτες για την αναγωγή του CO2 σε CO με την φόρτωση των CNTs στο μέιγμα των αντιδρώντων να κυμαίνεται από 5-20 mg. Ακολούθως, τα σύνθετα υλικά ελέγχθηκαν για την ηλεκτροχημική τους δραστικότητα χρησιμοποιώντας δοκιμασίες όπως η Γραμμική Βολταμετρία Σάρωσης και η Χρονοαμπερομετρία σε εφαρμοσμένα δυναμικά -0,8V, -1,0V and -1,1V (vs RHE). Η καλύτερη επίδοση παρατηρήθηκε για φόρτωση του ηλεκτροδίου με 15 mg νανοσωλήνες άνθρακα με την πυκνότητα ρεύματος να φτάνει τα 7.2 mA/cm2 και την FE να φτάνει τα 85.9% στα -1,1V.	el
heal.abstract	In our age climate sustainability becomes an imperative to ensure a safe future for the next generations. CO2 is the primary greenhouse gas responsible for increasing global average temperature by about 1 °C in the last 100 years. Emissions have risen dramatically over the last centuries due to mankind’s industrial activity. Efforts to reduce CO2 emissions should focus on recycling the carbon emitted by human activities. This work empashizes on the electrochemical conversion of CO2 to more added-value products such as CO. MOFs constitute a new class of porous crystalline nanomaterials with applications in various fields such as gas separation and electrocatalysis. Composite ZIF-8/CNTs were fabricated in this study to act as electrocatalysts for the reduction of CO2 to CO with CNT loading in the reactant’s mixture ranging from 5-20 mg. Subsequently, the composite materials were tested for their electrochemical activity employing tests such as Linear Sweep Voltammetry and Chronoamperometry in applied potentials of -0,8V, -1,0V and -1,1V (vs RHE). The best performance was observed for 15 mg loading of CNTs, at -1,1V with the current density reaching 7.2 mA/cm2 and the FE reaching 85.9%.	en
heal.advisorName	Αργυρούσης, Χρήστος	el
heal.committeeMemberName	Δέτση, Αναστασία	el
heal.committeeMemberName	Καραντώνης, Αντώνης	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Χημικών Μηχανικών. Τομέας Σύνθεσης και Ανάπτυξης Βιομηχανικών Διαδικασιών (IV)	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	69 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false
heal.fullTextAvailability	false