• English
    • العربية
  • English
  • تسجيل الدخول
  • جامعة قطر
  • مكتبة جامعة قطر
  •  الصفحة الرئيسية
  • الوحدات والمجموعات
  • المساعدة
    • إرسال الأعمال الأكاديمية
    • سياسات الناشر
    • أدلة المستخدم
    • الأسئلة الأكثر تكراراً
  • عن المستودع الرقمي
    • الرؤية والرسالة
عرض التسجيلة 
  •   مركز المجموعات الرقمية لجامعة قطر
  • المستودع الرقمي لجامعة قطر
  • أكاديمية
  • رسائل الماجستير وأطروحات الدكتوراه
  • كلية الهندسة
  • الهندسة المدنية
  • عرض التسجيلة
  • مركز المجموعات الرقمية لجامعة قطر
  • المستودع الرقمي لجامعة قطر
  • أكاديمية
  • رسائل الماجستير وأطروحات الدكتوراه
  • كلية الهندسة
  • الهندسة المدنية
  • عرض التسجيلة
  •      
  •  
    JavaScript is disabled for your browser. Some features of this site may not work without it.

    MXENE BASED NANOCOMPOSITES FOR HIGH PERFORMANCE CAPACITIVE DEIONIZATION

    عرض / فتح
    Radwan Alfahel_ OGS Approved Dissertation.pdf (3.888Mb)
    التاريخ
    2024-06
    المؤلف
    ALFAHEL, RADWAN AHMAD FIRAS
    البيانات الوصفية
    عرض كامل للتسجيلة
    الملخص
    MXene is considered as a superior electrode material for capacitive deionization (CDI) due to its high conductivity and two-dimensional structure. However, the electrochemical performance of pristine MXene nanosheets has been significantly impeded by the surface oxidation in the aqueous media and re-stacking caused by van der Waals forces which reduces the ions storage capacity. Also, niobium based MXenes (Nb2CTx and Nb4C3Tx) have never been studied as an electrode material for CDI. In this dissertation, we improved the performance and antioxidation properties of Ti3C2Tx MXene and studied different type of MXene as an electrode material for hybrid capacitive deionization (HCDI). In the first part of the dissertation, the chitosan-lignosulfonate/Ti3C2Tx MXene (CLM) composite was used as a binder-free electrode to enhance the ion storage capacity and long-run cycling stability for HCDI. The chitosan-lignosulfonate nanospheres were able to increase the interlayer spacing between the MXene nanosheets effectively, which has significantly enhanced the ion storage capacity and electrochemical properties of the electrode. The binder-free CLM cathode demonstrated a high salt adsorption capacity of 44.6 mg g-1 and a maximum average salt adsorption rate of 5.8 mg g-1 min-1 at 1.2 V. A high cycling stability above 97% for 30 cycles was observed. Also, the long-term stability of CLM electrode was studied by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and the results showed that the CLM electrode was not prone to surface oxidation after 30 cycles. In the second part of the study, the multilayered Nb2CTx (ML-Nb2CTx) and delaminated Nb2CTx (DL-Nb2CTx) MXene were used as cathode electrodes in HCDI. The material characterized using SEM, TEM, and XRD techniques, confirmed well delamination of Nb2CTx. DL-Nb2CTx electrode showed higher SAC and SAR by 61% and 67%, respectively, when compared to ML-Nb2CTx electrode. In the third part of the study, multilayered Nb4C3Tx (ML- Nb4C3Tx) and delaminated Nb4C3Tx (DL-Nb4C3Tx) MXene were used as a cathode electrode for HCDI. DL-Nb4C3Tx electrode demonstrated a higher specific capacitance when compared to ML-Nb4C3Tx electrode, reaching a value of 179 F/g at 1 A/g, indicative of excellent electrochemical properties. Also, DL-Nb4C3Tx showed the highest SAC (22.1 mg g-1) and SAR (2.07 mg g-1 min-1) when it is compared to Nb2CTx and Ti3C2Tx electrodes at 1.2V.
    DOI/handle
    http://hdl.handle.net/10576/58770
    المجموعات
    • الهندسة المدنية [‎55‎ items ]

    entitlement

    وثائق ذات صلة

    عرض الوثائق المتصلة بواسطة: العنوان، المؤلف، المنشئ والموضوع.

    • Thumbnail

      Plasmonic MXene-based nanocomposites exhibiting photothermal therapeutic effects with lower acute toxicity than pure MXene 

      Hussein, Essraa; Zagho, Moustafa; Rizeq, Balsam; Younes, Nadin; Pintus, Gianfranco; Mahmoud, Khaled; Nasrallah, Gheyath; Elzatahry, Ahmed... more authors ... less authors ( DOVE Medical Press , 2019 , Article)
      Purpose: Here, we fabricated two plasmonic 2D Ti3C2Tx-based nanocomposites (Au/MXene and Au/Fe3O4/MXene) with similarly high anti-cancer photothermal therapy (PTT) capabilities, but with less in vivo toxicity than a pure ...
    • Thumbnail

      Vanadium Carbide (V4C3) MXene as an Efficient Anode for Li-Ion and Na-Ion Batteries 

      Peng, Qiong; Rehman, Javed; Eid, Kamel; Alofi, Ayman S.; Laref, Amel; Albaqami, Munirah D.; Alotabi, Reham G.; Shibl, Mohamed F.... more authors ... less authors ( MDPI , 2022 , Article)
      Li-ion batteries (LIBs) and Na-ion batteries (SIBs) are deemed green and efficient electrochemical energy storage and generation devices; meanwhile, acquiring a competent anode remains a serious challenge. Herein, the ...
    • Thumbnail

      TiO2 encrusted MXene as a High-Performance anode material for Li-ion batteries 

      Abdurehman Tariq H., Nisar U., James Abraham J., Ahmad Z., AlQaradawi S., Kahraman R., Shakoor R.A. ( Elsevier B.V. , 2022 , Article)
      TiO2 has the potential to be a viable anode material for high-power lithium-ion batteries (LIBs). However, the lower electronic conductivity of TiO2 limits its practical applications. Here, the synthesis of novel TiO2 ...

    مركز المجموعات الرقمية لجامعة قطر هو مكتبة رقمية تديرها مكتبة جامعة قطر بدعم من إدارة تقنية المعلومات

    اتصل بنا | ارسل ملاحظاتك
    اتصل بنا | ارسل ملاحظاتك | جامعة قطر

     

     

    الصفحة الرئيسية

    أرسل عملك التابع لجامعة قطر

    تصفح

    محتويات مركز المجموعات الرقمية
      الوحدات والمجموعات تاريخ النشر المؤلف العناوين الموضوع النوع اللغة الناشر
    هذه المجموعة
      تاريخ النشر المؤلف العناوين الموضوع النوع اللغة الناشر

    حسابي

    تسجيل الدخول

    إحصائيات

    عرض إحصائيات الاستخدام

    عن المستودع الرقمي

    الرؤية والرسالة

    المساعدة

    إرسال الأعمال الأكاديميةسياسات الناشرأدلة المستخدمالأسئلة الأكثر تكراراً

    مركز المجموعات الرقمية لجامعة قطر هو مكتبة رقمية تديرها مكتبة جامعة قطر بدعم من إدارة تقنية المعلومات

    اتصل بنا | ارسل ملاحظاتك
    اتصل بنا | ارسل ملاحظاتك | جامعة قطر

     

     

    Video