Boron
134 theses under this subject heading
Artan dozlarda bor uygulamasının tarla koşullarında damla sulama ile yetiştirilen çeltik (Oryza sativa L.) bitkisinin beslenmesi ve verimi üzerine etkisi
İklim değişikliğinin etkileri en çok tarımsal faaliyetler üzerinde görülmektedir. Bu nedenle tarımsal üretimde bu etkileri en aza indirgemek ve en yüksek verimi almak sürdürülebilir tarımı destekleme çalışmaları yapılması kıtlık gibi ciddi bir sorunla mücadele etmek insanoğlunun sorumluluğudur. Sağlıklı nesillerin yetiştirilmesinde önemli unsur doğru ve yeterli beslenmedir. Bu nedenledir ki, hızla artan dünya nüfusunu beslemek, iklim değişikliği ve kirlilik gibi birçok olumsuz faktörün önüne geçmek gün geçtikçe önem kazanmaktadır. Bununla birlikte katma değeri yüksek olan çeltik üretiminde yalnız kendine yeterlilik potansiyeli olan bir ülke olan Türkiye, sürekli artan üretim miktarıyla gelecek yıllarda pirinçte kendi kendine yeter bir ülke olma yolunda ilerlemektedir. Yapılan bu çalışmada, çeltik (Oryza sativa L.) bitkisi farklı dozlarda bor (B) gübresi uygulaması yapılarak ve damla sulama yöntemi kullanılarak yetiştirilmiştir. Sonrasında bitkinin bazı bitki besin elementlerinin içerikleri ve verim değerleri değerlendirilmiştir. Deneme İstanbul'un Çatalca İlçesi Kaleiçi Mahallesi'ndeki bir tarım arazisinde, 1 bitki x 4 tekerrür x 5 farklı doz (0- 200 - 400 - 600 - 800 g/da) boron etanolamin çözeltisi uygulanarak, deneme "Tesadüf Blokları Deneme Deseni"ne göre yürütülmüştür. Çalışma sonucunda, artan dozlarda uygulanan bor gübresi ile bitkideki bor içeriğinin en yüksek bor değerinin (31,55 mg/kg) ve 800 g/da doz uygulaması arttığı görülmüştür. Bitkinin kalite parametrelerin de görev yapan potasyum ile sinerjitik etki ettiği tespit edilmiştir. Çeltik tarımının en önemli ve sınırlayıcı faktörlerinden su kısıdının önene geçmek ve doğru, bilinçli gübreleme ile bu tarımsal bitkinin özgürleşmesine katkı sağlanmıştır.
Boya temelli güneş hücreleri için bor içeren makro halkalı yeni bileşiklerin sentezlenmesi
Subftalosiyaninler (SubPc), merkezinde bor atomu bulunduran, sahip oldukları 3 izoindol ünitesinin ise merkezinde mevcut olan bor atomuna bağlı olmasıyla koni şeklini almış bileşiklerdir. SubPc'lerin yapısındaki 14π-elektron yapı içerisinde delokalize bir şekilde bulunur. SubPc'lerin merkezinde bulunan bor atomu yapının moleküler eksenini belirlediğinden dolayı diğer makro halkalı aromatik bileşiklerden farklı olarak düzlemsel değil koni şeklini almıştır. Yaygın düzlemsel aromatik bileşiklerden farklı olarak SubPc'lerin konik yapıları organik çözgenlerde kümeleşme (agregasyon) eğilimini engelemektedir. SubPc'lerin ultraviyole ve görünür ışık (UV-Vis) spektrumunda, karakteristik iki şiddetli absorbsiyon bandı olan, Q (500-700 nm) ve Soret-B (300 nm) görülmektedir. SubPc'lerin absorbsiyon pikleri yapının periferal konumuna bağlanacak donör veya akseptör gruplar ile daha uzun dalga boyuna kaydırılabilir. Bu yüksek lisans tez çalışmasında yeni SubPc türevleri sentezlenmiş, fotofiziksel ve elektrokimyasal karakterizasyonları yapılarak, boya temelli güneş hücrelerinde güneş ışığından elektrik enerjisi üretim potansiyelleri incelenmiştir. Ayrıca, SubPc'lerin periferal konumuna bağlanan farklı grupların molekülün çözünürlüğüne, absorbsiyonuna ve HOMO-LUMO enerji seviyelerine etkileri araştırılmıştır.
Bor katkılı yakıtların yanma karakteristiklerinin farklı yakma sistemlerinde incelenmesi
Bu yüksek lisans tez çalışmasında ülkemizin enerji bağımsızlığı konusunda statejik öneme sahip bir bor türevi araştırılmıştır. Deneysel çalışmalarda bor katkılı yakıtların yanma davranışları ve yanma sonunda oluşan emisyonlar farklı yakma yöntemleriyle incelenmiştir. Tez kapsamında incelenen yakıtlar bir bor türevi olan TMB (trimetil borat) ile benzin yakıtı ve bunların karışımlarıdır. Saf ve karışımlı yakıtlar sırasıyla; damlacık testi, Bunsen yakıcı testi, enjektör yardımıyla difüzyon alev testi ve kanal akışı ile yanma hızı testlerinde incelenmiştir. Yakıt karışımları benzin ve TMB'nin kütlece karışımları ile ultrasonik karıştırma sonrasında elde edilmiştir. Damlacık testleri sonucunda; %0TMB'nin alev boyu uzun olacak şekilde sarı kırmızı beyaz ışıma gösterdiği, %100TMB'nin daha kısa alev boyunda yeşil ışıma davranışı sergilediği tespit edilmiştir. Bütün karışımlı yakıtlarda önce TMB'nin kendi yanma davranışını sergileyerek yandığı daha sonra ise benzinin benzer şekilde yandığı gözlenmiştir. %100TMB'nin çok kısa sürede yandığı görülürken, karışımlı yakıtlarında ise TMB konsantrasyonunun %80'nin altına düştükten sonra yanma sürelerinin arttığı tespit edilmiştir. Saf benzin içerisine az miktarda TMB ilavesinin bile tutuşma gecikmesinin ciddi oranda azalttığı görülmüştür. Damlacık boyutunda ki maksimum sıcaklıklar TMB miktarı ile doğru orantılı biçimde artış gösterdiği ölçülmüştür. Bunsen yakıcılarda alınan sonuçlarda TMB oranı artıkça yeşil ışıma yoğunluğunun, alev salınımlarının ve alev kopmalarının artığı gözlenmiştir. TMB yoğunluğunun artmasıyla alev boyunun uzadığı ve karışımın zengin karışım olmasından dolayı laminer alev hızının düştüğü tespit edilmiştir. Bunsen yakıcıda gerçekleştirilen ön karışımlı testlerde TMB ilavesinin CO (karbonmonoksit) emisyonunu azaltığı ölçülmüştür. Kanal akışı ile yanma hızı ölçümlerinde de TMB'nin benzinden daha yavaş bir hızla ile yandığı belirlenmiştir. Enjeksiyon ile yapılan difüzyon alevi deneylerinde yakıta TMB katkısının enjektör açısına bağlı kalarak yanma davranışı sağladığı tespit edilmiştir. Ayrıca Bunsen yakıcılarda ve enjeksiyon yöntemiyle yapılan deneyler sonucunda maksimum sıcaklıkların %5TMB ve %10TMB karışımlı yakıtlarda olduğu gözlenmiştir. Yapılan deneyler sonucunda alternatif yakıt arayışında TMB'nin ana yakıt ve/veya katkılı yakıt için iyi bir hidrokarbon olduğu görülmüştür.
Yakıtlara bor türevi ilavesinin yanma karakteristiklerineetkilerinin farklı yakma sistemlerinde incelenmesi
Bu yüksek lisans tez çalışması kapsamında ülkemiz adına stratejik öneme sahip bor katkılı yakıtların yanma karakteristikleri ve yanma sonu açığa çıkan emisyon oluşum davranışları farklı tipte yakıcılarda deneysel olarak araştırılmıştır. Meker-Fisher bekinde ön karışımlı yanma ve difüzyon yanma olarak iki farklı durumda deneyler yapılmıştır. Saf yakıtlar olarak LPG (Sıvılaştırılmış Petrol Gazı), benzin ve trietil borat (TEB) yakıtları kullanılmıştır. Benzin yakıtına TEB ilavesi yapılarak LPG ile Meker-Fisher beki test düzeneğinde yanma karakteristikleri tespit edilmeye çalışılmıştır. Deneysel çalışmada bor türevi olan TEB üç farklı yakıcı sistemde ve farklı karışım oranlarında incelenmiştir. Damlacık yanma deneysel test sonuçlarında %0 yakıt damlacığı sarıdan kırmızıya doğru spektral değişim, %100 TEB yakıt damlacığı yeşil ve sarı ışımalı alev oluşumu sergilemiştir. %100 TEB yakıtının %0 TEB yakıtına göre damlacık çapının zamana bağlı değişimi daha kısa sürede, alev üstü sıcaklığı daha yüksek, yanma süresi daha kısa sürede ve tutuşma gecikmesi daha kısa sürede gerçekleştiği gözlenmiştir. Kanal yanma deneysel test sonuçlarında %100 TEB yakıtı yüksek alev üstü sıcaklıkta, daha kısa sürede ve daha hızlı bir şekilde yanma eğilimi göstermiştir. Meker-Fisher bekinde deneysel test sonuçlarında ön karışımlı alevlerde %15 ve %20 TEB yakıtında maksimum alev üstü sıcaklıklar gözlemlenmiştir. Ön karışımlı alevlerde bütün debi şartlarında %10 TEB yakıtı %0 TEB yakıtına göre ani alev üstü sıcaklık artışı sergilemiştir. Difüzyon alevlerde ve ön karışımlı alevlerde 1.5 lt/dk debiden 7.5 lt/dk debiye doğru ilerledikçe alev kopmaları, alev salınımı ve mikro patlamalarda artışlar görülmüştür. Emisyon oluşum davranışında TEB katkısı arttıkça CO ve H2 emisyonlarında düşüş ii gözlemlenmiştir. Ön karışımlı alevlerde yapılan deneylerde LPG'nin debi miktarı arttıkça alev koni açısı azalmış ve TEB katkısının artması ile alev boyu artış göstermiştir. Difüzyon alevlerinde TEB katkısı ve debi miktarının artması sonucu alev yayılımı artmıştır. Trietil borat (TEB)'ın katkılı ya da ana yakıt olarak alternatif yakıtlarda kullanımını yakma sistemlerinde kullanımının uygun olduğunu deneylerden elde edilen sonuçlar göstermiştir.
Trimetil borat katkılı yakıtların yanma karakteristiklerinin yakma sistemlerinde incelenmesi
Bu tez çalışmasında benzin ve trimetil borat (TMB) yakıtlarının saf ve karışım hallerinin, çeşitli deney düzeneklerinde alev karakteristiği, maksimum sıcaklık değerleri ve emisyon oluşumlarının deneysel olarak incelenmesi gerçekleştirilmiştir. Benzin ve TMB yakıtları saf ve karışımlı olarak Bunsen brülörü, damlacık teli ve kanal deney sistemlerinde yakma işlemi gerçekleştirilerek alev davranışı incelenmiştir. Benzin yakıtının ana yakıt olarak düşünülmesi durumunda kütlesel olarak %20 ve katlarında TMB ilavesi gerçekleştirilerek karışımlı yakıtlar elde edilmiştir. Oluşturulan karışım yakıtları 3 farklı deney sisteminde incelenmiştir. Bu deney sistemleri; damlacık, Bunsen brülörü ve kanal yanma deney sistemleridir. Damlacık deney sisteminde; yakıt damlacıklarının çaplarında gerçekleşen değişimler, canlı alev görüntüleri ve atomizasyon yapısı incelenmiştir. Damlacık deneyleri neticesinde karışım yakıt içerisinde kütlece TMB oranı düştükçe alev yayılımı artmış ve ışıma tonları kırmızı-sarı-beyaz görünürlükte gözlemlenmiştir. Deneylerde kullanılan karışım yakıt içeriğinde kütlece TMB oranının artması durumunda alevin boyunda kısalma ve yeşil ışıma olduğu kaydedilmiştir. Karışım yakıtların içeriğinde TMB oranının azalmasıyla yanma sürelerinde artış olduğu gözlemlenmiştir. Damlacık deneyleri esnasında karışım yakıtların içeriğinde TMB ilavesinin tutuşma gecikmesi sürelerinde radikal artışlara sebep olduğu tespit edilmiştir. Benzer şekilde yanma süresince ölçülen maksimum sıcaklık değeri de karışım yakıt içerisindeki kütlece TMB oranına bağlı olarak artmaktadır. Deneysel olarak gerçekleştirilen ikinci deney sisteminde ise Bunsen brülör temelinde incelemeler gerçekleştirilmiştir. Benzin yakıtı ana yakıt olarak belirlenerek %5 ve artan karışım oranında TMB eklenmesiyle oluşan karışım yakıtlarının belirli debilerde (1.5 lt/dk, 2.25 lt/dk, 3 lt/dk, 3.75 lt/dk, 4.5 lt/dk, 5.25 lt/dk, 6 lt/dk, 6.75 lt/dk ve 7.5 lt/dk) gerçekleştirildiği deney verileri incelenmiştir. Bunsen brülör deney sisteminde alev karakteristiği ve emisyon çıktıları incelenmiştir. Damlacık deneylerinde de gözlemlendiği gibi yakıt karışımı içerisinde TMB oranı arttıkça alev ışımalarının yeşil ışıma olduğu, oran artışına bağlı olarak ışıma koyuluğunun değiştiği gözlemlenmiştir. TMB oranının artması ile alev davranışlarında da radikal artışlara, emisyon gazlarından karbonmonoksit (CO) değerlerinde azalışa neden olduğu tespit edilmiştir. Tez kapsamında gerçekleştirilen son deney sisteminde ise kanal boyunca ilerleyen yakıtın hız profili incelenmiştir. Karışımlı yakıtlarının alev hızlarındaki farklılıklar mercek altına alınarak yakıt viskozitesi ve partikül yapıların alev hızı üzerindeki etkileri incelenmiştir. Tez kapsamında gerçekleştirilen karışım yakıtların çeşitli deney düzeneklerinde incelenmesinin neticesinde benzin ve TMB yakıtlarının karışım oranlarında istenilen sonuçları sağlayabilecek konfigürasyonlarda kullanılabileceği görülmüştür.
Farklı tasarımlara sahip yakma sistemlerinde bor türevi katkılı yakıtların yanma karakteristiklerinin incelenmesi
Bu yüksek lisans tez çalışmasında farklı yakma sistemlerinde saf ve karışımlı yakıt kullanımının yanma performansı ve emisyonlar üzerindeki etkileri deneysel olarak incelenmiştir. Saf yakıt olarak benzin ve trietil borat (TEB), karışımlı yakıt olarak benzin-TEB kullanılmıştır. Deneylerde oksitleyici olarak hava ve ozonun kullanımının etkileri de incelenmiştir. Çalışmanın deneysel kısmını; yakıtların damlacık boyutunda yanma deneyleri, kanal boyunca yakıtların yanma deneyleri, Meker-Fisher beki ve imalatı gerçekleştirilen farklı özelliklere sahip beklerdeki yanma deneyleri oluşturmaktadır. Çalışmanın damlacık deneyleri kısmında; saf ve karışımlı yakıtlar için damlacık boyutunda atomizasyon davranışlarının incelemesi, zamana bağlı damlacık sıcaklık değişimi, tutuşma gecikmesi, yanma süresi, damlacık çap değişimi ve yakıtların yanma davranışlarının tespiti gerçekleştirilmiştir. Damlacık deneylerinde TEB'in yüzde kütlece karışım oranları için %0TEB, %20TEB, %40TEB, %60TEB, %80TEB ve %100TEB ile kullanım testleri yapılmış, yakıtlarının damlacık boyutunda davranışı incelenmiştir. Testlerin kanal akışı yanma deneyleri kısmında, saf ve karışımlı yakıtlar için kanal akışı boyunca alev ilerleyişi, alev kemilüminansı ve yanma hızları gözlemlenmiştir. Kanal akışı yanma deneylerinde %0TEB ve %100TEB yakıtları için akış boyu yanma davranışı karşılaştırılarak incelenmiştir. Bek deneylerinde %0TEB, %5TEB, %15TEB, %25TEB yakıt karışımları için yanma davranışı, sıcaklık değişimi ve emisyon oluşumları araştırılmıştır. Bek deneyleri için CORET-1, CORET-2, CORET-3, CORET-4 beklerinin imalatı gerçekleştirilmiş ve Meker-Fisher beki ile yanma performansları detaylı olarak karşılaştırılmıştır. Deneysel çalışmada oksitleyici olarak hava ve ozon kullanımı, oksitleyici giriş sayısı, farklı debilerde yakıt gönderimi ve beklerin çap değişimlerinin yanma performansına ve emisyon üzerindeki etkisi tez kapsamında deneysel olarak araştırılmıştır. Genel sonuç olarak yakma sistemlerinde, benzine göre saf TEB ve TEB-benzin karışımı kullanımının yanma performans parametrelerini arttırdığı ve emisyonları azalttığı gözlenmiştir. Tüm yakma test düzeneklerinde elde edilen sonuçlar ve gözlemler, incelenen yakıtlar için detaylı bir şekilde karşılaştırılarak verilmiş ve yorumlanmıştır. Anahtar Kelimeler: Trietil Borat, Alternatif Yakıtlar, Bor, Yanma, Yakma Sistemleri
Farklı oranlarda bor ile katkılanan ZnO kristallerinin yapısal, elektronik ve optiksel özelliklerinin teorik incelenmesi
Bu çalışmada ZnO kristalinin, bor ile katkılanmasının yapısal, elektronik ve optiksel özellikleri nasıl değiştirdiği, yoğunluk fonksiyoneli teorisi (DFT) tabanlı hesaplar yapılarak araştırılmıştır. Standart DFT yüksek korelasyona sahip d elektronlarını tam olarak tanımlayamamaktadır. Bu durumu nispeten düzeltebilmek için hesaplamalarda DFT+U metodu kullanıldı. Zn 3d elektronlarının valans bandının altında yoğunlukta bulunduğu enerji seviyelerinin yeri ZnO için belirleyici özelliklerdendir. Standart DFT ile yapılan hesaplamalarda bu enerji seviyelerinin yeri yanlış hesaplanmaktadır. DFT+U metodu ile bu durum düzeltilebilmektedir. DFT+U metodunda U değeri 3d elektronları için 7.5 eV olarak belirlendiğinde deneysel veriler ile daha uyumlu sonuçlar elde edilebildiği görülmüştür. Bu sonuç daha önce yapılmış çalışmalar ile uyumludur. Bu çalışmadaki hesaplamaların tümünde bu yöntem kullanılmıştır. Bu çalışmada ZnO kristali, bor atomu ile %2.78, %5.56 ve %8.34 oranında katkılanmıştır. Yapılan optimizasyon hesaplarında tüm katkılama oranlarında benzer olarak bor atomunun, çevresinde yerel bozulmalara neden olduğu tespit edilmiştir. Bu yerel bozulmalar kristalin genel yapısını bozmamaktadır. Örgü vektörlerinde yaklaşık 0.1 Å kısalma olurken aralarındaki açı değişmemektedir. Bor atomları kristal yapı içerisinde kümelenme eğiliminde değildir. Üç farklı katkılama oranında da valans bant maksimumu ve iletim bandı minimumunun aralığı saf durumdakine göre kayda değer değişmemektedir. Saf durum ve katkılama durumlarında bu aralığın yaklaşık değeri 1.8 eV'tur. Kristal içerisinde katkılanan bor atomu çinko atomuyla yer değiştirmeyi tercih etmektedir. Bu yer değişimi ZnO kristali içerisinde elektron fazlalığının oluşmasına neden olmaktadır. Fazla elektronlar iletim bandı minimumunun alt seviyelerini doldurduğu için fermi enerji seviyesi de burada oluşmaktadır. Kristal içerisindeki bor miktarı arttıkça fermi enerji seviyesi de iletim bandı minimumundan başlayarak daha yüksek enerji seviyelerine yükselmektedir. Katkılama oranlarından %2.78 ve %5.56 oranlarının elektronik yapıları birbirine benzer iken %8.34 oranında iletim bandı içerisindeki fermi enerji seviyesinin üzerinde farklı bir boş enerji seviyesi oluşmaktadır. Bu durum katkılama oranının kritik seviyeleri olduğunu göstermektedir. Bu etki optik özelliklerde de görülmektedir. Optik özellikler bakımından incelendiğinde, absorbsiyon-eneji grafikleri %2.78 ve %5.56 katkılama oranlarında optik bant aralığının genişlediğini göstermektedir. Ancak katkılama oranı %8,34'e çıkarıldığında optik bant aralığı daralmaktadır. Buna göre %2.78 ve %5.56 katkılama oranında maviye kayma gözlenirken %8.34 katkılama oranında kırmızıya kayma gözlenmiştir.
Ses yutucu gereçlerin bina ve kent tasarımında kullanılması
WHO'nun tanımına göre sağlıklı olmak sadece sakatlık geçirmemek veya herhangi bir hastalığa sahip olmamak değildir. Sağlıklı olmak insanın fiziksel, zihinsel ve sosyal yaşamı açısından kendini rahat hissetmesi anlamına gelmektedir. İnsan sağlığını olumsuz etkileyen etkenlerden bir tanesi ise gürültü kirliliğidir. Gürültü kirliliğinin olması insan ve çevre sağlığına zarar verdiğinden dolayı kontrol edilmesi gerekmektedir. Bu tez kapsamında gürültü kirliliğinin bina ve kent ölçeğinde önlenmesi ile ilgili çalışmalar incelenmiştir. Tez içeriğinde gürültünün önlenmesi için bina içerisinde yapı elemanları incelenerek ses yutuculuk özellikleri araştırılmıştır. Ayrıca gürültünün önlenmesi için bina ve kent tasarımında kullanılan ses yutucu gereçler anlatılmıştır. Tez kapsamında anlatılan ses yutucu gereçler olarak değerlendirilebileceği öngörülen bor ve bambu özel olarak araştırılmış, ses yalıtım özelliklerine yönelik olarak literatür araştırmasına öncelik verilmiştir. Ülkemizde en fazla çıkan minerallerden biri olan bor çok çeşitli alanlarda kullanılmaktadır. Bor mineralinin incelenen kaynaklarda ses yalıtım performansının olumlu olduğu değerlendirilmiştir. Bambunun da yapı elemanı ve ses yalıtım gereci olarak kullanılması ile ilgili bilgiler aktarılmıştır. Bu kapsamda; bor minerali ve bambunun ses yalıtım performanslarının standartlar ışığında laboratuvar ortamında analiz edilmesi ve inşaat sektörüne katkısının sağlanması öngörülmektedir.
Yapraktan bor ve çinko uygulamalarının pamukta verim, kalite ve fizyolojik özelliklere etkisi
Bu çalışma farklı Çinko ve Bor uygulama yöntemlerinin pamukta verim, verim unsurları, bazı fizyolojik parametreler ve teknolojik özellikleri üzerine olan etkisini belirlemek amacıyla yürütülmüştür. Çalışma 2022 yılında Siirt Üniversitesi Ziraat Fakültesi deneme alanında tesadüf blokları deneme desenine göre 4 tekrarlamalı olarak yürütülmüş ve denemede materyal olarak May 455 pamuk çeşidi ve yapraktan bor ve çinko mikro bitki besin elementleri kullanılmıştır. Denemede 7 farklı uygulama (Kontrol, Zn 45, Zn (45+60), Zn (45+60+75), Bor 45, Bor (45+60), Bor (45+60+75)) yer almıştır. Çalışmadan elde edilen sonuçlara göre kütlü pamuk verimi, lif verimi, ilk meyve dalı boğum sayısı, odun dalı sayısı, koza sayısı, boğum sayısı, çırçır randımanı, meyve dalı sayısı ve klorofil içeriği (SPAD değerleri) özellikleri bakımından uygulamalar arasında önemli istatistiksel farklılıklar elde edilmiştir. Zn ve Bor uygulamalarının lif teknolojik özellikler üzerine etkisi incelendiğinde incelenen tüm lif kalite özellikleri bakımından uygulamalar arasında istatistiksel bir farklılık elde edilmemiştir. Ekimden sonra 45, 60 ve 75'inci günde gerçekleştirilen çinko uygulaması incelenen morfolojik ve fizyolojik özelliklerden bitki boyu, boy nod oranı ve NDVI değeri dışındaki tüm özelliklerde olumlu yönde önemli bir artışa neden olmuştur. Ancak elde edilen verilerden çinko'nun ekimden sonra 45 ve 60'ıncı günlerde yapılan uygulamalarda rakamsal olarak daha az olmasına karşın istatistiksel olarak aynı grupta yer aldığı belirlenmiştir. Bu bilgiler ışığında ekonomik analiz yapmak kaydıyla, ekimden sonra 45+60+75'inci günlerde olmak üzere 3 kez çinko uygulamasının verim ve diğer morfolojik ve fizyoljik özellikler bakımından en yüksek değerleri vermiş olmasından dolayı önerilebileceği sonucuna varılmıştır.
Bor zenginleştirme tesisi ara ürünlerinin flotasyon ile kazanımının araştırılması
Kolemanit, fiber optik, yarı iletkenler, güneş pilleri vb. sektörler için kritik bir hammadde olan borun ticari olarak öne çıkan kaynaklarından biridir. Ülkemizin önemli bor üretim noktalarından birisi olan Bigadiç Bor İşletmesi tesisinde düşük tenörlü ürün olarak nitelendirilen -25 ve -3 mm tane boylarına sahip ürünler stoklanmaktadır. Bu tez kapsamında, bu ürünlerin stoklanmasının çevresel etkileri ve stok maliyetleri göz önünde bulundurulduğunda, tesisin mevcut bor zenginleştirme yöntemlerine ek yöntemler uygulanarak stoklanan ürünlerin kullanılabilir tenörlere yükseltilebilirliğinin araştırılması amaçlanmıştır. Tesiste mevcut proses ile genel itibariyle yıkama ve sınıflandırma işlemleri sonucunda üç kalitede ürün elde edilmektedir. Bu prosesin sonucunda ortaya çıkan ve stoklanan düşük tenörlü malzemeden kullanılabilir ürünler elde edilebilmesi amacıyla deneysel çalışmalar gerçekleştirilmiştir. Kil içeriği ve safsızlık bakımından problemli olan -3+0.2 mm stoğu, -25+3 mm stoğunun yaklaşık 3 katıdır. -25+3 mm stoğu içeriği sebebiyle yüksek tenörlü ürünler ile karıştırılıp kullanılabilir niteliklerdedir. Buna karşın, -3+0.2 mm stoğu için mevcut yöntemlere ek bazı yöntemler gerekmektedir. Bu nedenle, çalışmalar -3+0.2 mm stoğu temel alınarak gerçekleştirilmiştir. Deneysel çalışmalar kapsamında karakterizasyon testleri, yıkama ve aşındırmalı karıştırma testleri, yerçekimi ile zenginleştirmeye uygunluğun incelenmesi amacıyla ağır sıvı testleri, sınıflandırma ve ayrım amaçlı kabaran yataklı ayrım ve hidrosiklon testlerinin yanında zenginleştirme amacıyla da flotasyon testleri yapılmıştır. Deneysel çalışmalar sonucunda stokların B2O3 içeriklerinin yaklaşık %25-30'larda olduğu ve düşük tenörlü ürünlerden kalsit, talk, silikat ve dolomit gibi safsızlıkların uzaklaştılması sonucunda kullanılabilir tenöre ulaşabileceği görülmüştür. Kimyasal analizler, aşındırma karıştırma işleminden sonra boyut sınıflandırmasına göre Al2O3, CaO, MgO vb. içeriklerinin ince fraksiyonlara doğru artma eğiliminde olduğunu göstermiştir. Serbestlik derecesinin ölçüldüğü MLA (Mineral Liberation Analyzer) sonuçlarına göre ise kolemanitin -300 µm fraksiyonunda %93 seviyelerinde serbest olduğu görülmüştür. Detaylı kil XRD (X-ray Diffraction) analizinde ise malzemenin -25 µm fraksiyonunun içeriğinde montmorillonit kilinin baskın bulunduğu görülmüştür. Elde edilen sonuçlar doğrultusunda düşük tenörlü ürünlerdeki kil mineralleri kolemanit yüzeyinden aşındırılarak uzaklaştırılmış ve bu aşamadan sonra flotasyon ile %40 tenör ve %90'lara ulaşan verim değerlerine ulaşılabilmiştir. Elde edilen veriler kapsamında, yer çekimi ile zenginleştirme ve flotasyon yöntemlerinin birlikte uygulanabileceği akım şemaları tez kapsamında ayrıca değerlendirilmiştir.
Yapraktan kalsiyum ve bor uygulamasının narın (Punica granatum cv. Hicaznar) mineral beslenmesi, verimi ve meyve çatlaması üzerine etkisi
Bu tez çalışmasında, nar bitkisine üç farklı dönemde yapraktan Ca ve B uygulamalarının bitkilerin mineral beslenmesi, verimi ve meyve çatlaması üzerine etkileri araştırılmıştır. Araştırmada, bitkisel materyal olarak 13 yaşında Hicaznar nar çeşidi kullanılmış ve deneme Antalya ili Serik ilçesinde bir üretici bahçesinde yürütülmüştür. Yapraktan Ca uygulaması % 0, % 1 ve % 2 dozlarında CaCl2 olarak, B uygulaması ise % 0, % 0.2 ve % 0.4 dozlarında H3BO3 olarak uygulanmıştır. Uygulamalar tam çiçeklenmeden 30 gün sonra ve 30 gün aralıklarla iki uygulama daha olmak üzere toplam üç kez, ağaçlarda yaprakları tamamıyla ıslatacak şekilde pülverizatörle yapılmıştır. Araştırma sonuçlarına göre, yapraktan Ca, B ve Ca*B uygulamaları nar bitkilerinin yaprak örneklerinde N, P, K, Ca, B ve Zn konsantrasyonları ve meyve verim üzerinde önemli etkiler yaparken; Mg, Fe, Cu, Mn konsantrasyonları ve çatlak meyve oranı üzerine önemli etkiler yapmamıştır. Bor uygulaması yaprakların N, P ve B konsantrasyonlarını ve verimi artırmıştır. Kalsiyum uygulaması ile yaprak K, Ca ve B konsantrasyonları önemli oranda artmıştır. Nar bitkisinde çatlak meyve oranı üzerine hem Ca hem de B uygulamalarının önemli bir etki yapmadığı tespit edilmiştir. Yapılan deneme sonucunda; nar üretiminde önemli bir fizyolojik bozukluk olan meyve çatlaması gibi sorunları önlemek amacıyla meyve çatlaması ve verim değerleri birlikte değerlendirildiğinde en etkili uygulamanın yapraktan % 1 Ca ve % 0.2 B uygulamasının olduğu söylenebilir.
Bor mineralleri içeren harçların sıcaklık etkileri altındaki mühendislik özelliklerinin araştırılması
Çimento bazlı kompozitler, sahip oldukları avantajlar nedeniyle geçmişten günümüze en yaygın kullanılan yapı malzemeleri arasında yer almaktadır. Bu malzemelerin performansını iyileştirmek amacıyla karışımlara çeşitli katkı maddelerinin ilavesiyle mühendislik özelliklerinde meydana gelen değişimlerin incelenmesi önem arz etmektedir. Bu doğrultuda, geniş endüstriyel kullanım potansiyeline sahip bor minerallerinin yapı malzemelerinde değerlendirilme olanakları araştırılmaya başlanmıştır. Bu çalışmada, doğal bor mineralleri (kolemanit, üleksit ve tinkal) kullanılarak çimento bazlı kompozit harç numuneler üretilmiş ve bu katkıların performansa etkileri incelenmiştir. Numunelerde bor mineralleri agrega ile hacimce %0, %1.5, %3 ve %4.5 oranlarında yer değiştirecek şekilde karışıma katılmıştır. Su/çimento oranı 0.50 sabit tutulmuş, karışımlar prizmatik kalıplara dökülerek şekillendirilmiştir. Numuneler 28 günlük kür süreci tamamlandıktan sonra -22 °C, 22 °C, 250 °C, 500 °C ve 750 °C sıcaklık seviyelerine maruz bırakılarak sıcaklık etkileri değerlendirilmiştir. Tüm numunelerin yoğunlukları belirlenmiş, sıcaklık artışına bağlı kütle kayıpları hesaplanmıştır. Ayrıca, bor minerallerinin mühendislik özelliklerine etkisini belirlemek amacıyla eğilme ve basınç dayanımı testleri ile ultrasonik ses geçiş hızı ölçümleri yapılmıştır. Sonuçlara göre en yüksek eğilme dayanımı -22 °C'de %1.5 tinkal katkılı numunede, en yüksek basınç dayanımı %3 kolemanit katkılı numunede, en yüksek ses geçiş hızı ise %4.5 kolemanit katkılı numunede elde edilmiştir. Genel olarak en uygun sonuçların kolemanit katkısıyla sağlandığı belirlenmiştir.
Demir ve bor uygulamalarının nohutun (Cicer arietinum L.) verim ve besin elementi içeriğine etkileri
Bu araştırmada demir ve bor uygulamalarının nohutun gelişimine ve besin elementi içeriğine etkileri incelenmiştir. Deneme Van Yüzüncü Yıl Üniversitesi Ziraat Fakültesine ait deneme tarlalarında tesadüf bloklarında faktöriyel deneme desenine göre üç tekerrürlü olarak yürütülmüştür. Demirin (0, 5 ve 10 kg Fe da) ve bor'un (0.00, 0.25 ve 0.50 kg B da) üç dozu kullanılmıştır. Deneme sonunda demir uygulamaları biyolojik verim, N, P, K, Fe, B, Mg, Mn ve Zn içerikleri üzerine önemli düzeyde (%5/%1) etki etmiştir. Bor uygulamaları ikinci dal, bakla sayısı, fertil bakla sayısı, baklada tane sayısı, P, K, Ca, Mg, Fe, Mn, Zn, Cu ve B içerikleri üzerine önemli düzeyde (%5/%1) etki etmiştir. En yüksek tane ve biyolojik verim Fe10xB0 uygulanmış parsellerde 56.53 kg/da ve 115.90 kg/da olarak elde edilmiştir. Demir ve bor uygulamalarının tane ve sap besin elementi içeriklerinde önemli değişikliklere neden olurken verim ve verim kriterlerinde önemli değişikliklere yol açmadığı belirlenmiştir.
Parasetamol-indüklü hepatotoksisite modelinde borun eser element düzeyine etkisi
Çalışmamızda dokulardaki oksidan/antioksidan sistemi koruma ve glutatyon depolarını artırma özellikleri olan borun, kullanımı yaygın ve yüksek dozlarda hepatotoksik hasara yol açtığı bilinen parasetamolün olumsuz etkilerini azaltmadaki etkinliğini ve antioksidan rolünü araştırdık. Bunun için parasetamol indüklü hepatotoksisite modeli oluşturarak borun eser element seviyesindeki etkinliğine bakıldı. Çalışmamızda kullanılan deney hayvanları yedi gruba ayrıldı: kontrol, 2 g/kg parasetamol, 2 g/kg parasetamol + 50 mg/kg borik asit, 2 g/kg parasetamol + 100 mg/kg borik asit, 2 g/kg parasetamol + 200 mg/kg borik asit, 2 g/kg parasetamol + 140 mg/kg N-asetilsistein (NAC), 200 mg/kg borik asit. Yapılan ölçümler sonucu serum parasetamol grubu aspartat aminotransferaz (AST), alanin aminotransferaz (ALT) düzeyleri ve doku örneklerinden yapılan analiz sonucu protein karbonil (POC), total oksidan seviye (TOS) ve oksidatif stres indeksi (OSİ) seviyeleri artmış, bor verilen gruplarda ise anlamlı bir azalma gözlemlenmiştir. Parasetamol grubu protein tiyol (-SH), total antioksidan seviye (TAS) ve eser element düzeylerinde düşme görülürken bor gruplarında anlamlı bir artış olmuştur. Sonuç olarak, bor takviyesi yapılarak, parasetamolün oksidan/antioksidan dengesine yaptığı hasarın azaldığını gözlemledik ve borun farklı parametlere yaptığı etkilerden yola çıkarak antioksidan özellik gösterdiği söylenebilir.
Domateste farklı gelişme zamanlarında bor ve fosfor uygulamasının verim ve kalite üzerindeki etkileri
Domates, dünyada sofralık ve gıda sanayisinde tüketimi olan önemli sebzeler arasında yer almaktadır. Domates yetiştiriciliğinde yüksek ve kaliteli ürün alımı için yeterli ve dengeli gübreleme yapılmalıdır. Deneme, 2019 yılı üretim sezonunda Şırnak ili İdil ilçesi Çığır köyünde tesadüf blokları deneme desenine göre 3 tekerrürlü olacak şekilde yürütülmüştür. Tez çalışmasında Kamenta F1 sanayi tipi domates çeşidi kullanılmıştır. Domates bitkisi üzerine çiçeklenmeden önce ve çiçeklenmeden sonra bor ve fosfor dozları uygulanmıştır. Bor (0.5, 1, 1.5 ve 2.5 ppm) ve fosfor (%0.125, %0.25, %0.5, %1) olmak üzere çözeltiler domates bitkisinin üzerine püskürtülmüştür. Araştırmada yeşil aksam değerlendirmesi, çiçek sayısı, yapraktaki klorofil miktarı, domates meyvesinde ortalama meyve ağırlığı, domates meyvesinde çap, boy ve et kalınlığı ölçümleri, meyve suyunda suda çözünebilir kuru madde miktarı ölçümü, meyve suyunda pH değeri ölçümü, toplam meyve verimi, titre edilebilir asit miktarı, domates bitkisinin yeşil aksamında ve meyvesinde P, K, Ca, Mg, Fe, Mn, Cu, Zn ve B Konsantrasyonu gibi özellikler incelenmiştir. Yapılan araştırma sonucunda çiçeklenmeden önce ve çiçeklenmeden sonra uygulanan bor ve fosfor dozlarının çiçek sayısı, yeşil aksam, çap, boy, et kalınlığı, SÇKM, pH değeri, meyve verimi, titre edilebilir asit miktarı, domates meyvesinde ve yapraktaki konsantrasyonlarda etkili olduğu tespit edilmiştir.
Doğal bor mineralleri kullanarak radyasyon dozimetresi geliştirilmesi
Bu tez çalışmasında; iyonlaştırıcı radyasyonun bulunduğu bölgelerde yaşayan ve/veya çalışan farklı sektördeki insanların soğurdukları radyasyon dozunun belirlenebilmesi için, doğal bor minerallerinden radyasyon dozimetresi olarak geliştirilmesi amaçlanmıştır. Bu çalışmada Balıkesir'de Bigadiç bölgelerinden farklı bölgelerinden temin edilen doğal bor minerallerinden Kolemanit-1, Kolemanit-2, İnyoit ve Üleksit kullanılmıştır. Kayaç olarak temin edilen minerallerin yapı analizi X-Işını Difraksiyon Yöntemi (XRD) ve Taramalı Elektron Mikroskop (SEM) ve Enerji Dağılımlı X-Işını Spektroskopisi (EDX) analizi ile gerçekleştirilmiştir. XRD sonuçlarına göre, doğal bor minerali Kolemanit-1 ve Kolemanit-2 monoklinik yapıda olup, kristalit boyutları sırasıyla 39,45 nm ve 39,36 nm'dir. Doğal bor minerali Üleksit triklinik yapıdadır ve kristalit boyutu 41,26 nm'dir. Doğal bor minerali İnyoit ise monoklinik yapıda olup kristalit boyutu 39,37 nm'dir. Yapı morfolojisi için SEM analizi, elementel analiz için de EDX analizi gerçekleştirilmiştir. Elementel analiz sonucunda, doğal bor minerali Kolemanit örneğinin yapısında B,O,Sr,Ca elementleri, doğal bor minerali Üleksit örneğinin yapısında C,O,Na,Ca elementleri, doğal bor minerali İnyoit örneğinin yapısında ise O,Ca elementleri tespit edilmiştir. Tez süresince çalışılan doğal Bor mineralleri farklı ışınlama kaynakları ile cGy (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 cGy), Gy (6,9) ve kGy (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 kGy) mertebelerinde ışınlanmıştır. Bu ışınlama çalışmalarına ek olarak örneklerin UV ışınlama çalışmaları da gerçekleşmiştir. Geliştirilmesi amaçlanan radyasyon dozimetresi malzemesinin incelenmesi, ağırlıklı olarak Elektron Spin Rezonans (ESR) Spektroskopisi ile yapılmıştır. ESR için optimum deney şartlarının belirlenmesi için mikrodalga gücü ve modülasyon genliği çalışmaları yürütülmüş ve optimum mikrodalga gücü 1 mW ve optimum modülasyon genliği 1 G olarak belirlenmiştir. ESR spektroskopisinde önemli bir spektral parametre olan spektroskopik yarılma çarpanı g-değeri; doğal bor minerali Kolemanit-1 ve Kolemanit-2 örneği için sırasıyla 2,0021 ve 2,0011 olarak belirlenmiştir. Doğal bor minerali Üleksit örneği için g-değeri 2,0016 ve İnyoit için ise 2,0009'dur. Tepeden tepeye çizgi genişliği ∆Hpp değeri ise Kolemanit-1 için 4,56 G, Kolemanit-2 için 7,10 G, Üleksit için 6,55 G ve İnyoit için 6,32 G'dir. Tez kapsamında incelenen doğal Bor minerallerinin doza bağımlılıklarının cGy ve Gy ışınlamaları için çok düşük olduğu, kGy mertebesindeki ışınlamalar için ise tüm örnekler için ESR sinyal şiddet değerlerinde artış olduğu görülmüştür. İncelenen numuneler arasında doz- cevap bulguları en yüksek olan numune Kolemanit-1 ve Kolemanit-2 olarak belirlenmiştir. Bununla beraber ışınlanan örneklerinin ESR sonuçları detaylandırıldığında, ışınlanan örneklerin bazı radyasyona hassas ve kararlı rezonans piklerinin dozimetrik amaçlı kullanılabileceği sonucuna varılmıştır. Bu bağlamda ışınlanan doğal Bor minerallerinden oluşturulan doz-cevap eğrileri ve zaman incelemesi çalışmaları irdelendiğinde; Kolemanit-1 ve Kolemanit-2 örnekleri için sırasıyla 2 nolu ve 4 nolu rezonans piklerinin radyasyona duyarlı olmaları ve daha kararlı olmaları (zamana bağlı sönüm oranında azalma Kolemanit-1'de %40, Kolemanit-2'de %20) nedenleri ile doz ölçümlerinde kullanılabileceği sonucuna varılmıştır. Üleksit ve İnyoit için ise, sırasıyla 7 nolu ve 8 nolu rezonans piklerinin toplamının (orta pik) dozimetrik özelliğinin fazla olduğu sonucuna ulaşılmıştır. UV ışınlamanın etkisi ile ışınlanmış ve ışınlanmamış Kolemanit-1 ve Kolemanit-2'de spektrumdaki pik şiddetlerinde anlamlı bir fark olmamıştır, Üleksit ve İnyoit'de spektrumdaki mangan pik şiddetlerinde artış olmuştur. Tez kapsamında; incelenen örneklerin dozimetrik özelliklerinin belirlenmesi amacıyla kullanılan ESR ölçümlerine tamamlayıcı bilgiler verebilmesi amacıyla Termolüminesans (TL) çalışmaları da cGy, Gy ve kGy mertebelerinde ışınlanan örnekler için yürütülmüştür. Gerçekleştirilen TL çalışmaları, ışınlanmış ve ışınlanmamış doğal Bor minerallerinde anlamlı bir farkın olmadığını göstermiştir.
Eti Maden Müdürlüğü Kırka Bor İşletmeleri atıksularında bulunan lityumun elde edilmesi için Li-Mn-O yapılı adsorbentin sentezi ve kullanımının araştırılması
Özellikle lityum iyon pillerinin üretiminde ihtiyaç duyulan lityum bileşiklerinin eldesi ve geri kazanımı ile ilgili çalışmalar son yıllarda oldukça önem kazanmıştır. Atık pillerden, deniz suyundan, jeotermal sulardan ve lityum(I) iyonlarını içeren atıksulardan lityum(I) iyonlarının geri kazanımında son yıllarda şablon mangan oksit yapılı adsorbentlerin sentezi ve kullanımı öne çıkmıştır. Bu tez çalışmasında Kırka Bor İşletmesi atıksuyunda yer alan lityum(I) iyonlarının seçici olarak şablon mangan oksit yapılı adsorbente adsorplanarak desorpsiyonla geri kazanımı hedeflenmiştir. Adsorbent LiOH.H2O ve Mn3O4'ten katı hal reaksiyonu ile sentezlenen redoks tipli spinel LiMn2O4 yapının HCl çözeltisi ile yıkanmasıyla hazırlanmıştır. Adsorbent yapının karakterizasyon çalışmaları yapılan sentezin doğruluğunu göstermiştir. Deneysel çalışmalar sentetik lityum(I) çözeltisi ve Kırka Bor İşletmesi atıksuyu ile gerçekleştirilerek sonuçlar karşılaştırılmıştır. Çalışmaların ilk aşamasında sentetik çözeltiden lityum(I) iyon adsorpsiyonunda başlangıç pH'ının, başlangıç lityum(I) iyon derişiminin ve adsorbent derişiminin adsorpsiyon dengesi üzerine etkileri araştırılmış ve en uygun çalışma koşulları pH 10, adsorbent derişimi 10 g/L ve başlangıç lityum(I) iyon derişimi 200 mg/L olarak belirlenmiştir. Langmuir modelinden adsorbentin en yüksek lityum(I) adsorpsiyon kapasitesi 12,71 mg/g olarak saptanmıştır. Çalışmaların daha sonraki aşamasında ise, Kırka Bor İşletmeleri atıksuyundan lityum(I) iyonlarının adsorpsiyonu/desorpsiyonu atıksuyun içerdiği kalsiyum(II), magnezyum(II), sodyum(I), potasyum(I), ve bor(III) gibi iyonlarla birlikte araştırılarak λ-MnO2 adsorbentin tekrar kullanılabilirliği incelenmiştir. Kırka Bor İşletmeleri atıksuyunun kendi pH değerinin 9,54 olması nedeniyle adsorpsiyon bir ön pH ayarlaması yapılmadan gerçekleştirilmiştir. 165,5 mg/L lityum(I) içeren bu atıksuda adsorbentin lityum(I) adsorpsiyon kapasitesi 8,31 mg/g olarak saptanmıştır. Çalışmaların son aşamasında ise, λ-MnO2 adsorbentin atıksudan adsorpladığı lityum(I) iyonlarının geri kazanımı araştırılmış ve ilk desorpsiyonda %91,5 verim elde edilmiştir. Bu adsorpsiyon/desorpsiyon çalışması 5 kez tekrarlanmış ve sonuçlar λ-MnO2 adsorbentin desorpsiyon veriminin yaklaşık %10 azalarak %91,5'ten %82,5' e düştüğünü göstermiştir.
Bor ile güçlendirilmiş aerojel tabanlı süperkapasitörlerin geliştirilmesi
Fosil yakıtların hızla tükenmesi ve beraberinde ortaya çıkan küresel ısınma problemlerini bertaraf etmek için birçok platformda yeşil dönüşüm mutabakatlarına uyum ve sıfır karbon ayak izi hedefi benimsenmektedir. Bu kapsamda yenilenebilir enerji kaynaklarına yönelim, bu kaynakların verimli bir şekilde kullanımı ve sürekliliği büyük önem arz etmektedir. Ancak rüzgar enerjisi ve güneş enerjisi gibi ekosistem ve iklim koşullarına bağlı olarak enerji kaynaklarında gözlenen düzensiz enerji üretimi, aşılması gereken en önemli konular arasında yer almaktadır. Enerji depolama sistemleri, enerjinin üretildiği ancak kullanılmadığı durumlarda ya da enerji üretiminin kesikli olduğu durumlarda enerjinin güvenli bir şekilde depolanmasını ve ihtiyaç duyulduğunda geri alınmasını sağlayan sistemlerdir. Bu nedenle, enerji depolama sistemleri, yenilenebilir enerji kaynaklarının verimliliğini artırmak ve istikrarlı bir elektrik üretimi sağlamak için büyük önem taşımaktadır. Bu sistemler içinde yer alan süperkapasitörler yüksek güç yoğunluklarına, uzun çevrim ömürlerine, hızlı şarj/deşarj kapasitelerine sahip olmaları açısından son yıllarda kayda değer bir ilgi görmüştür. Bu yüksek lisans tezi kapsamında enerji depolama sistemlerinde kullanmak üzere, esnek tekstil malzemeler bor ile takviye edilmiş grafen oksit (GO) içeren aerojeller ile kaplanarak yeni elektrot malzemeleri geliştirildi. Bu elektrotlar ile süperkapasitör prototipleri oluşturularak bunların elektrokimyasal davranışları, şarj-deşarj profilleri, kullanım süreleri gibi parametreleri hakkında değerlendirmeler yapıldı. Ayrıca hazırlanan elektrot ve süperkapasitör prototiplerinin kapasitans değerleri ve enerji-güç yoğunlukları hesaplandı. Farklı oranlarda bor katkısının enerji depolama performansına etkilerinin araştırıldığı bu tez kapsamında, sentezlenen aerojel yapısının karakterizasyonları için X-ışını fotoelektron spektroskopisi (XPS), Raman spektroskopisi, X-ışını difraksiyonu (XRD), Brunauer-Emmett-Teller (BET) analizi gibi tekniklerden yararlanılmıştır. Elde edilen elektrokimyasal verilere göre, aerojel içindeki bor katkısının bir fonksiyonu olarak elektrot ve süperkapasitör prototiplerinde güç yoğunluğunun ve enerji yoğunluğunun sistematik olarak arttığı görüldü. Elektrotların kullanım ömürlerini izlemek amacıyla yapılan deneylerde en yüksek kapasitans tutulumunun GO:4B@CC elektrodu ile 4500 çevrim sonrası elde edildiği, kapasitansta başlangıç değerine göre % 101.14 oranında bir artış olduğu gözlenmiştir. Süperkapasitör prototiplerinde ise en iyi çevrim sağlayan sistemin GO:3B@CC//G protipi olduğu ve 4500 çevrim sonrası kapasitansın başlangıç değerine göre % 100,2 oranında korunduğu gözlenmiştir.
Bor esaslı katı roket yakıtları için alternatif katalizörlerin geliştirilmesi
Bu tez çalışmasında, bor esaslı kompozit yakıtların performansını artırmayı hedefleyen perovskit yapılı katalizörlerin geliştirilmesi, sentezlenmesi, karakterizasyonu ve test edilmesi amaçlanmıştır. Çalışma kapsamında, katalizörlerin sentezi için sitrat-nitrat yöntemi tercih edilmiş ve bu yöntemle sentezlenen katalizörlerin yapısal özellikleri ileri karakterizasyon teknikleri kullanılarak incelenmiştir. Katalizörlerin kristal yapısı XRD ile belirlenmiş ve yüzey alanları BET yöntemiyle ölçülmüştür. Tüm katalizörler başarılı bir şekilde perovskit kristal fazını oluşturmuş ve analizler sonucunda gözenekli, süngerimsi bir morfoloji sergiledikleri tespit edilmiştir. Katalizörlerin AP'nin termal bozunma davranışı üzerindeki etkileri TGA ve izokonversiyonel yöntemler kullanılarak değerlendirilmiştir. Yapılan analizler, özellikle La₀,₈Ca₀,₂Fe₀,₅Co₀,₅O₃ katalizörünün AP'nin yüksek sıcaklıkta bozunma sıcaklığını (HDS) %26,3 oranında düşürerek 335,1°C'ye indirdiğini göstermiştir. Ayrıca bu katalizör, AP'nin aktivasyon enerjisini %43,1 oranında azaltarak 144,69 kJ/mol'den 82,35 kJ/mol'e düşürmüştür. Bu sonuçlar, La₀,₈Ca₀,₂Fe₀,₅Co₀,₅O₃ katalizörünün AP'nin termal davranışını iyileştirme potansiyelini açıkça ortaya koymaktadır. Tez çalışmasında ayrıca, sentezlenen katalizörlerin bor esaslı kompozit yakıtların yanma davranışı üzerindeki etkileri yanma testi ile değerlendirilmiştir. Yapılan yanma testleri sonucunda, La₀,₈Ca₀,₂Fe₀,₅Co₀,₅O₃ katalizörünün basınç üsteli (n) değerini katalizör içermeyen bor esaslı yakıta kıyasla önemli ölçüde azaltarak n = 0,4615'ten n = 0,2419'a düşürdüğü ve 20, 40 ve 60 bar için yanma hızlarında en yüksek değerlere ulaşıldığı tespit edilmiştir. 40 bar basınç altında yapılan testlerde, Fe₂O₃ katalizörü saf borun yanma hızını %12,8 oranında artırırken, La₀,₈Ca₀,₂Fe₀,₅Co₀,₅O₃ katalizörü %29,6 oranında en yüksek artışı sağlamıştır. Bu sonuçlar, katalizörün hem yanma hızlarını artırma hem de basınç bağımlılığını azaltma konusundaki üstün performansını açıkça göstermektedir. Son olarak, SEM ve EDX analizleri, bor esaslı kompozit yakıt bileşenlerinin homojen bir şekilde dağıldığını doğrulamıştır. Elde edilen bulgular, özellikle La₀,₈Ca₀,₂Fe₀,₅Co₀,₅O₃ katalizörünün bor esaslı kompozit yakıtların performansını artırmada oldukça etkili bir rol oynadığını göstermiştir. Çalışma, gelecekte bor esaslı yakıtların performansını daha da geliştirebilmek için bor oksit tabakasının giderilmesine yönelik yeni yaklaşımların geliştirilmesini önermektedir
Recovery of lithium and boron from geothermal water by bipolar membrane electrodialysis (BMED) and ultrapure water production using electrodeionization (EDI)
This thesis is subdivided in two main parts: Simultaneous boron and lithium separations and recoveries using bipolar membrane electrodilaysis process (BMED) process and production of ultrapure water from RO permeate using electrodeionization (EDI) process. In the first part, parametric studies based investigation of the influence of applied electrical potential on simultaneous boron and lithium separations and recoveries and initial sample concentration by using ASTOM ACYLYSER EX3 BMED. In addition, the influence of applied electrical potential, sample solution volume and pH, acid and base compartments solutions composition was monitored using PCCell 64004 BMED system. Later on, both ASTOM and PCCell BMED systems were compared with Mega BMED system applied in their optimal operational conditions. All the systems tested were effective in simultaneous boron and lithium separations and recoveries. But each system showed differences in terms of optimal operational conditions to obtain maximum performance. In the second part, the applicability of electrodeionization method to produce ultrapure water from RO permeate of geothermal water. In studies, the effects of feed flow rate, electrical potential applied, cell number, type of ion exchange membranes and ion exchange resins employed on electrical conductivity, contents of boron, silicon and arsenic were investigated. In addition, recycle use of EDI system was studied.
Arsenik (As) stresine maruz bırakılan domates fidelerinde oksidatif hasarın azaltılmasında bor (B) ön uygulamasının etkisinin araştırılması
Tekli ve kombine etki çalışmalarından farklı olarak, priming, asıl stresten önce bir priming ajanının uygulanması yoluyla hafif bir oksidatif stres oluşturarak birincil stresin etkilerini hafifleten bir strateji olarak öne çıkmaktadır. Arsenik (As) tarım arazilerinde, özellikle de sulama suyunda yüksek oranda bulunma potansiyeline sahiptir. Bu çalışmada, farklı konsantrasyonlarda bor (B) ile astarlanmış domates fideleri 25 mikromolar (µM) As uygulamasına tabi tutulmuştur. Çalışma sonunda, malondialdehit (MDA) içeriği, klorofil içeriği, As birikimi ve süperoksit dismutaz (SOD), katalaz (CAT) ve askorbat peroksidaz (APx) gibi antioksidan enzimlerin aktiviteleri analiz edilmiştir. Sonuçlar, sadece As ile muamele edilen grupla karşılaştırıldığında, As+B ile muamele edilen grupların stresin etkilerini belirli bir konsantrasyona kadar önemli ölçüde azalttığını göstermiştir. Önemli bulgulardan biri de As birikiminin tüm primer konsantrasyonlarda azalmasıydı. Bu çalışma, özellikle As ile kirlenmiş tarım alanlarında çevresel koşullara dayanıklı bitkilerin yetiştirilmesi için uygun konsantrasyonda B priminginin yararlı olabileceğini göstermektedir.
Bazı nadir toprak elementlerin, kalsiyum boratlı türdeki bileşiklere katkılandırılmasıyla, gerçekleşen luminesans ve yapısal karakterizasyonların belirlenmesi
Bu tez çalışmasında, CaB2O4 bileşiğine bazı nadir toprak metal oksitleri katkılandırılarak sentezlenmesi hedeflenmiştir. Yöntem olarak katı-hal kimyasal reaksiyonlar ile yüksek sıcaklık ortamında (700-1000 °C) açık atmosfer ortamında deneyler gerçekleştirilmiştir. Sentezlenen bileşiklerin kristal yapısal analizleri toz kırınımı X-ışınları kırınımı ile gerçekleştirilmiş olup fotoluminesans (PL) analizleri ile de sentezlenen maddelerin ayrıntılı karakteristik ışıldama davranışları yorumlanmıştır. Yapılan sentez deneylerinde dört farklı kalsiyum boratlı bileşik gözlemlenmiştir, bunlar sırası ile CaB2O4 (ICDD 22-140), CaB2O4(ICDD 27-67), Ca(BO2)2(ICDD 73-79) ve Ca(B3O4)(OH)3(H2O) (ICDD 82-1825) maddeleridir. Katkılandırma yaptığımız bazı nadir toprak metal oksitleri (Re2O3; Re3+: Nd+3, Ce+3, Gd+3 ve Eu+3) ile sentezlenen kalsiyum boratlı bileşiklerin PL analizleri sonucunda, bu malzemelerin ışıldama özelliklerinin literatür verileri ile uyumlu oldukları gözlemlenmiştir.
Lantan oksit, neodimyum oksit, samaryum oksit ve kobalt nitrat katkılı çinko boratlı bileşiklerin lüminesans özellikleri
Tez çalışmasında sentezlenen bileşik Zn3B2O6 monokliniktir. Lantan oksit, neodimyum oksit, samaryum oksit ve kobalt nitrat katkılı çinko boratlı bileşiğinin optiksel özellikleri incelenmiştir. Bu bileşiklerin kristal yapıları XRD ile açığa kavuşturulmuştur. Sentezlenen bileşik 3ZnO + B2O3 Zn3B2O6 deki B2O3 mol miktarı %10, %20 ve %30'a artırılınca fotolüminesans (FL) şiddetinde bir azalma görülmüştür. Kırmızı ışık bölgesine denk gelen ışıldama 780 nm'de gerçekleşmiştir. Molce Co(NO3)3 %25 ve B2O3 %100 ve 4Zn0 %25 miktarından molce Co(NO3)3 %12.5 ve B2O3 %100 ve 4Zn0 %12.5 miktarlarına ve sonra molce Co(NO3)3 %2.5 ve B2O3 %100 ve 4Zn0 %2.5 miktarlarına azaltılınca 380 nm deki piklerin şiddetleri artmaktadır. 640 nm'de her üç spektrum kesişmekte, molce Co(NO3)3 ve 4Zn0 miktarları ¼ miktarında azaldıkça 780 nm ve 800 nm'deki piklerin şiddetleri ve genişlikleri artmıştır. Molce %2.5'dan %12.5'a Nd2O3 miktarı artırılınca mavi, yeşil ve kırmızı emisyonların kaynağı, sığ kusur seviyelerindeki elektronların valans bandındaki foto uyarılmış deliklerle rekombinasyonuna atfedilmiştir. Ultraviyole emisyon geçişleri ve mavi, yeşil ve kırmızı emisyon bandı Nd3+ iyon geçişinden kaynaklanmıştır. Molce %2.5'dan %12.5'a La2O3 miktarı artırılınca La3+ için uyarma bantları 405 - 419 - 438 - 465 - 479 - 544 - 554 nm'de görülmüştür. La3+'ün emisyon geçişleri, uyarılmış seviyeden daha düşük seviyelere tipik 4f geçişleridir. La3+'ün 564 - 599 - 646 nm olmak üzere üç emisyon geçişi görülmüş olup 599 nm geçişi parlak turuncu-kırmızımsı bir emisyondur. Molce %2.5'dan %12.5'a Sm2O3 miktarı artırılınca Sm3+ için uyarma spektrumları sırasıyla 390 nm, 527 nm ve 561 nm'dir. En yüksek geçiş 390 nm'de bulunmuştur. Emisyon spektrumlarını elde etmek için 563, 599, 645 ve 705 nm dalgaboylarında sarı, turuncu, turuncu-kırmızı ve kırmızı emisyon geçişlerine bağlı dört emisyon geçişi tespit edilmiştir. Geçişlerin emisyon pik gücü, Sm2O3 içeriğinin %2.5'dan %12.5 mol'e yükselmesiyle artmıştır. Sm2O3 içeriğinin artmasıyla Sm3+ iyonları arasındaki ana mesafe azalır ve bu da samaryum iyonları arasında enerji transferini artırır.
Farklı dozlarda oluşturulan akut ve kronik bor maruziyetinin etkilerinin araştırılması
Bor, dünya rezervinin yaklaşık %73,5'lik payı Türkiye'ye ait olan önemli yeraltı zenginliklerinden biridir. Yaklaşık 250'ye yakın çeşidi bulunan bor ve bileşikleri daha çok endüstriyel alanlarda kullanılmasına rağmen son yıllarda sağlık alanında da dikkatleri üzerine çekmektedir. Canlılar için esansiyel element sınıfında yer alır ve vücutta birçok fizyolojik olaya katılır. Kemik ve beyin sağlığı, bağışıklık ve immun sistem, vitamin, mineral, hormon ve bazı enzim mekanizmalarında etkin rolleri vardır. Ancak etki katsayısı yüksek olan borun, noksanlığı ve toksisitesi arasında oldukça ince bir sınır vardır. Bu nedenle önerilen miktarlarda vücuda alındığında etkilerinin olumlu olduğu bildirilen bor bileşiklerinin; farklı maruziyet durumlarındaki etkilerinin araştırılması gerekmektedir. Bor bileşiklerinin sağlık alanında özellikle toksisite çalışmalarında veri sayısı oldukça azdır. Bu nedenle bu araştırmada bor maruziyetinin süre ve doza bağlı olarak göstereceği çeşitli etkilerin araştırılması amaçlanmıştır. Bu amaç doğrultusunda 250-300 gr ağırlığındaki 10-12 haftalık 119 adet Wistar Albino cinsi dişi sıçan kontrol ve uygulama gruplarına ayrılmıştır. Randomize seçim olarak her grupta 7'şer hayvan bulunmaktadır. Uygulama grupları 7, 15, 30, 45 ve 60 gün ve 5000, 2500 ve 1250 mg/kg/gün şeklinde oluşturulmuştur. Bor maruziyeti oluşturmak için boraks dekahidrat gavaj ile uygulanmıştır. Çalışma başlangıcında ve sonunda tartılan sıçanların vücut ağırlık değişim yüzdeleri hesaplanmıştır. Kan örnekleri santrifüjlenerek serumları çıkarılmıştır. Serumlarda ICP-MS cihazıyla bor konsantrasyonları belirlenmiştir. Ayrıca böbrek ve karaciğer dokuları histopatolojik açıdan incelenmiştir. Elde edilen bulgularda vücut ağırlık değişim yüzdeleri ve serum bor konsantrasyonlarının süre ve doza bağlı olarak değişiklik gösterebileceğini ancak histopatolojik bulgulardaki dejenerasyonların bundan etkilenmediği tespit edilmiştir. Bor maruziyetine yönelik araştırmaların gün geçtikçe artması ve geliştirilmesi gerekmektedir.