521
Archived Theses
0
DOIs Assigned
0%
DOI Rate
Discipline
Biyokütle esaslı karbon malzemelerin yalıtım performansının değerlendirilmesi
Bu çalışmada, farklı yöntemlerle üretilen biyokarbonların belirli oranlarda harç çamuruna eklenerek, kürlenme sonucunda betonun yalıtım özelliklerindeki değişimler gözlemlenmiştir. Piroliz yöntemi ile üretilen biyokömür daha sonra fiziksel ve kimyasal olarak iki farklı şekilde aktive edilmiştir. Biyokömür üretimi için piroliz deneyleri 550℃'de statik ortamda 10℃/dakika ısıtma hızıyla gerçekleştirilmiştir. Fiziksel ve kimyasal aktivasyon ise N2 ortamında 10℃/dakika ısıtma hızıyla 700℃'de gerçekleştirilmiş olup, 1 saat bu sıcaklıkta bekletilerek süreç tamamlanmıştır. Elde edilen üç farklı biyokarbonun ısıl dayanımını belirlemek için termogravimetrik analizleri yapılmıştır. Ardından, XRD, BET yüzey alanı, SEM, Raman Spektroskopisi analizleri ile biyokarbon örnekleri karakterize edilmiştir. Harç içerisinde biyokarbon malzemelerin yalıtım performansının belirlenmesi amacıyla belirli oranlarda (%0,5; 1 ve 2) biyokarbon çimento harcına eklenerek 28 günlük kürlenme süresi sonrası basınç ve eğilme dayanım testleri uygulanmıştır. Ses ve ısı yalıtım özellikleri belirlenmesi için ses dağılım hızı ve ısıl iletkenlik katsayısı testleri yapılarak karşılaştırılmıştır. Sonuç olarak beton içerisinde biyokarbon malzemelerin %1 oranında eklenmesi ile betonun yalıtım performansının iyileştirilebileceği belirlenmiştir.
PEM yakıt hücrelerinde kullanılan anot katalizörünün sentezi, karakterizasyonu ve hücre performansına etkisinin incelenmesi
Dünya çapındaki enerji krizine sürdürülebilir çözümler arayışında, PEM yakıt hücreleri (PEMYH), çevre dostu bir enerji üretim sistemi olarak dikkat çekmektedir. Bu tez kapsamında, PEMYH'de kullanılan Pt/C, Ru/C ve PtRu/C katalizörlerinin sentezi için poliol yöntemi modifiye edilerek, yüksek basınç koşullarında çalışabilen, literatürde bulunmayan, mikrodalga destekli alternatif bir poliol yöntemi geliştirilmiştir. Bu sayede, poliol sentezinde kullanılan çözeltinin kaynama noktası ile sınırlı kalmadan, yüksek sıcaklıklarda ve basınçlarda katalizör sentezi gerçekleştirilmiştir. Ayrıca, referans oluşturmak için, konvansiyonel ısıtma ve atmosferik basınçta mikrodalga ısıtma yöntemleriyle de katalizörler sentezlenmiştir. Pt/C katalizörleri için sıcaklık (140 - 240 °C) ve pH (12,0 - 13,0) etkisi incelenmiştir. Ru/C katalizöründe sıcaklık etkisi 160 -240 °C aralığında incelenmiş, elde edilen bulgulara bağlı olarak PtRu/C katalizörleri 200 ve 240 °C sıcaklığında sentezlenmiştir. Sentez sürecinde yapılan pH ve sıcaklık iyileştirmelerine bağlı olarak sentezlenen Pt nanoparçacıklarının boyutlarının etkin olarak kontrolü sağlanmış, 1,5 nm'den küçük boyutlarda Pt, Ru ve PtRu nanoparçacıklarının sentezi gerçekleştirilerek karbon destek üzerine yüklenmiştir. Karakterizasyon çalışmaları TGA, FTIR, XRD, SEM-EDS, TEM, BET ve CV ve LSV yöntemleri ile yapılmıştır. Aktivite testleri için, anot tarafında bu çalışmada sentezlenen katalizörler, katot tarafında ise ticari katalizör kullanılarak, Nafion membran ile MEA hazırlanmıştır. Aktiviteler, tek hücreli sistemde, Taguchi yönteminin kullanıldığı deney tasarımı çalışmalarıyla belirlenmiş, hidrojen ve hava besleme hızlarının yanında, hücre sıcaklığının etkisi üç farklı seviyede incelenerek, ticari katalizör ve sentezlenen katalizörlerin aktiviteleri karşılaştırılmıştır. Yüksek sıcaklıklarda sentezlenen katalizörler, ticari Pt/C (223 mW/cm2 @ 70 °C) ile kıyaslanabilecek aktiviteler gösterirken, Pt/C-160 katalizörü ise %19 daha yüksek anot aktivitesi (266 mW/cm2) göstermiştir.
Biyokütle-atık kauçuk birlikte pirolizi: Sıvı ürün karakterizasyonu
Bu çalışmada, piroliz yöntemi ile piroliz sıvı ürünü ve piroliz suyu fraksiyonu üretimi amacıyla biyokütle olarak ceviz kabuğu ve elastomer atık olarak doğrudan yakma ya da karbon siyahı üretimi dışında uygulama alanı olmayan, atık olarak sorun oluşturan, sanayi bölgelerinde bertarafı güç olan Etilen Propilen Dien Monomer (EPDM) kauçuğu seçilmiştir. 500oC sıcaklık, 10oC/dakika ısıtma hızı ve azot atmosferi altında atık EPDM, ceviz kabuğu ve farklı oranlarda karışımları (75 EPDM-%25 ceviz kabuğu, %50 EPDM-%50 ceviz kabuğu, %25 EPDM-% 75 ceviz kabuğu) kullanılarak piroliz çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Atık EPDM ve ceviz kabuğu pirolizinde sırasıyla %32,1 ve %20,7 verim ile sıvı ürün elde edilmiştir. Birlikte piroliz uygulandığında pozitif sinerjik etki görülerek %50 atık EPDM-%50 ceviz kabuğu oranında hazırlanan karışımla %26,1 sıvı ürün verimine ulaşılmıştır. Sıvı ürün; yoğunluk, vizkozite, FT-IR, 1H-NMR, 13C-NMR ve GC-MS yöntemleri uygulanarak karakterize edilmiştir. Atık EPDM sıvı ürününün düz zincirli alkan ve alken karışımından oluştuğu, ceviz kabuğu sıvı ürününün ise ağırlıklı olarak fenolik bileşenler içerdiği saptanmıştır. Oksijenli bileşikler içeren biyokütle piroliz sıvı ürününün alifatik yapılarla zenginleştirilmesi için atık elastomerlerle birlikte pirolizinin uygun olacağı sonucuna varılmıştır.
Termoset polyester reçine esaslı çok fonksiyonlu kompozit malzemelerin geliştirilmesi
Termoset reçineler ve termoset reçineler kullanılarak üretilen kompozit malzemeler yanıcıdır. Bu yüzden, kompozit malzemelerin yanma özellikleri uluslararası standartlara uygun olmalıdır. Bu çalışmada; termoset matris olarak doymamış polyester reçine, takviye elemanı olarak cam elyaf, alev geciktirici katkı malzemeleri olarak trietil fosfat (TEP), difenil kresil fosfat (DPK), alüminyum hidroksit (ATH) kullanılmıştır. Doymamış polyester reçine (UPR) hazırlamak için ilk olarak doymamış polyester makromolekülleri sentezlenmiştir. Bu makromoleküllerin yapıları nükleer manyetik rezonans (1H-NMR) spektroskopisiyle incelenmiş; sayıca ortalama molekül ağırlıkları ve ağırlıkça ortalama molekül ağırlıkları jel geçirgenlik kromatografisi kullanılarak (GPC) belirlenmiştir. Bu makromoleküller, stiren monomeriyle seyreltilerek UPR termoset reçinesi üretilmiştir. UPR ile TEP, DPK, ATH alev geciktirici katkı malzemeleri karıştırılarak yüksek yanma dayanımı sergileyen termoset reçineler hazırlanmıştır. Bu matrislerin fiziksel özellikleri yoğunluk, viskozite, reaktivite testleriyle; kimyasal yapıları Fourier dönüşümlü kızılötesi spektroskopisiyle (FTIR); termal ayrışmaları termogravimetrik analiz (TGA), Fourier dönüşümlü kızılötesi spektroskopisine bağlı termogravimetrik analiz (TGA-FTIR) ile; mekanik özellikleri dinamik mekanik analiz (DMA), eğilme, sertlik, çekme, darbe, yük altında eğilme (HDT) testleriyle; yanma özellikleri oksijen indeksi (LOI), dikey yakma (UL-94), konik kalorimetre (CCT) ve duman yoğunluğu testleriyle incelenmiştir. Alev geciktirici katkı malzemelerinin ilavesiyle mekanik özellikler düşerken yanma özellikleri gelişmiştir. UPR, UPR-T10-A10 (yanma özellikleri en yüksek) termoset reçineler ve cam elyaflar kullanılarak kompozit malzemeler üretilmiş ve kıyaslanmıştır. Bu kompozit malzemelerin fiziksel özellikleri yoğunluk testiyle; mekanik özellikleri DMA, sertlik, eğilme, darbe testleriyle; yanma özellikleri LOI, UL-94, CCT, duman yoğunluğu testleriyle karakterize edilmiştir. Bu çalışma sonucunda; yanma özellikleri EN 45545-2 standardına uygun, mekanik özellikleri yüksek, yüzeyi antimikrobiyal ve raylı araçlarda kullanılabilir çok fonksiyonlu kompozit malzemeler geliştirilmiştir.
Ayçiçeği tohum kabuğu hemiselüloz hidrolizatının alkole fermentasyon koşullarının ve kinetiğinin incelenmesi
AYÇİÇEĞİ TOHUM KABUĞU HEMISELÜLOZ HİDROLİZATININ ALKOLE FERMANTASYON KOŞULLARININ VE KİNETİĞİNİN İNCELENMESİ (Yüksek Lisans Tezi) Müjgan TELLİ OKUR GAZİ ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ Aralık 2003 ÖZET Bu çalışmada, ayçiçeği tohum kabuğundan elde edilen hemiselüloz hidrolizatının Pichia stipitis mayası ile etil alkol üretiminde kullanım olanakları araştırılmıştır. Bu amaçla, Antakya yöresinden temin edilen sıkım artığı olan ayçiçeği tohum kabukları 90°C'de 0,7 M H2S04 ile 1/5 katı/sıvı (g/mL) oranında hidroliz edilmiştir. Çalışmanın ilk bölümünde, hidrolizata uygulanan farklı zehir giderici ön işlemlerin hidrolizatın fermente edebilme özelliğine etkileri incelenmektedir. Ayrıca Pichia stipitis mayası hidrolizata adapte edilerek, adaptasyon işleminin etkisi incelenmiştir. 30°C'de çalkalamalı kaplarda yapılan fermantasyon deneyleri CaO île aşırı titrasyon+sodyum sülfit ilavesi ön işlemi görmüş hidrolizat ile gerçekleştirilen fermantasyonun performansının diğerlerine oranla daha iyi olduğu görülmüştür. Bu bölümde elde edilen en yüksek alkol konsantrasyonu 8,51 g/L olup, bu alkol konsantrasyonu mikroorganizma adaptasyonu ön işlemi görmüş hidrolizatın fermantasyonu ile 9,51 g/L'ye yükselmiştir. Çalışmanın ikinci bölümünde, başlangıç pH ve çalkalama hızının ayçiçeği kabuğu hemiselülozik hidrolizatının alkole fermantasyonuna etkileri de 30°C'de çalkalamalı kap deneyleri ile araştırılmıştır. En yüksek alkol konsatrasyonu 11 g/L değerine 48g/L toplam indirgen şeker içerenhidrolizattan başlangıç pH'ı 6'da ve 100 rpm karıştırma hızında ulaşılmıştır. Bu değere karşılık gelen alkol verimi 0,32 g/g, alkol üretim hızı ise 0,065 g/Lsaat'dir. Çalışmanın son bölümünde, küçük ölçekli bir fermentör kabında ayçiçeği hîdrolizatınm fermantasyonu pH kontrolü yapılmaksızın incelenmiştir. Hava akış hızının fermantasyon üzerine etkisi araştırılmıştır. Fermantasyon kinetiğini tanımlamak için Monod tipi eşitliklerden faydalanılmıştır Bilim Kodu : 603.02.01 Anahtar Kelimeler :Ayçiçeği kabuğu hidrolizatı, etil alkol, fermantasyon, Pichia stipitis. Sayfa Adedi :181 Tez Yöneticisi : Prof. Dr. Nurdan SARAÇOĞLU
Nemli toprakta p-ksilen ve karbonotetraklorürün adsorpsiyonu, modellenmesi ve desorpsiyonu
NEMLİ TOPRAKTA p-KSİLEN VE KARBONTETRAKLORÜRÜN ADSORPSİYONU, MODELLENMESİ VE DESORPSİYONU (Yüksek Lisans Tezi) Çetin ÇAKANYILDIRIM GAZİ ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ Ocak 2003 ÖZET Bu çalışmada; kuru ye % 27, 48, 76 bağıl nemli Na-montmorillonit ve kaolen-114 kili üzerinde p-ksilen ve karbontetraklorür adsorpsiyonu ve desorpsiyonu çalışılmıştır. Deneysel çalışmada dinamik tepki tekniği kullanılmıştır. Kuru ortamdaki adsorpsiyon davranışları BET izotermi ile açıklanmıştır. Na-montmorillonit, kaolene göre iki kirleticiyi de daha fazla adsorplamaktadır. Karbontetraklorürün ise her iki kilde de p-ksilene göre daha fazla adsorplandığı tespit edilmiştir. Nemli ortamda karbontetraklorür ve p-ksilen kirleticilerinin adsorpsiyootırtun değişmekte olduğu ve her İki kirleticinin de nem miktarı arttıkça daha az adsorplandığı gözlenmiştir. Bir model yardımı ile bu kirleticilerin nemli ortamdaki davranışları teorik olarak elde edilmiştir. Aynı şartlarda yapılan nemli deneyler ile bu teorik sonuçlar karşılaştırılmış ve uyumlu sonuçlar alınmıştır. Çalışmada aynca karbontetraklorür ve p-ksilen desorpsîyonu incelenmiştir. Desorpsiyon için gönderilen kuru ve nemli azot gazı desorpsîyonu etkilemiştir. Her iki kirleticinin nemli gaz gönderildiğinde daha hızlı desorplandığı görülmüştür. Çalışmada Na-montmorillonit yüzeyinin tek tabaka su, p-ksilen ve karbontetreklorür ile kaplanması için gerekli kirletici miktarları sıra ile; 2,0265, 21,314 ve 109,907 mg olması gerektiği ve kaolen-114 için aynı değerlerin sırasıyla 0,8876, 5,972 ve 183,135 mg olduğu bulunmuştur. Bilim Kodu : 937 Anahtar Kelimeler : Adsorpsiyon, desorpsiyon, uçucu organik bileşikler Sayfa Adedi : 126 Tez Yöneticisi : Prof. Dr. H. Canan CABBAR
Yemek atıklarının anaerobik arıtımı ve biyogaz üretimi
Bu çalışmada, kesikli sistemde yemek atıklarının anaerobik arıtımı ve biyogaz üretimi incelenmiştir. Yemek atıkları, Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi yemekhanesinden alınmış ve anaerobik özümleyici ise ASKİ'nin arıtma tesisi laboratuarlarından sağlanmıştır. Deneysel çalışmalarımızda, herbiri 250 mi hacimli 20 adet cam reaktör kullanılmış ve atıkların anaerobik arıtımı süresince oluşan gazın toplanması için dereceli büretlere bağlanmıştır. Bu çalışmada, maksimum anaerobik arıtım ve biyogaz üretim hızına ulaşmak için sıcaklık, pH ve katı madde oranının etkisi incelenmiştir. Deneyler, Box- Wilson deneysel tasarım yöntemine göre tasarlanmıştır. Sonuçlar Essential Regression paket programı ile istatistiksel olarak değerlendirilmiştir. Program sonucunda, biyogaz üretim hızı (Yi), KOİ (kimyasal oksijen ihtiyacı)'deki % azalma (Y2) ve asetik asit üretim hızı (Y3) için model denklemleri ve R2 değerleri sırasıyla aşağıdaki gibi bulunmuştur. Yı= (-85,84 + 2,476Xı + 11,61X2 + 1,187X3 - 0,02694Xi2 - 0,04375XıX2 - 0,02719 X1X3 - 0,771 X22 - 0,01277X32) R2 : 0,964 Y2= (-2743,0 + 74,llXı + 388,65X2 + 40,49X3 - 0,768Xı2 - 1,562X,X2- 0,938X,X3-25,53X22 - 0,413 X32) R2: 0,972 Y3 = (-255,27 + 7,548Xı + 35,85X2 + 1,072X3 - 0,102Xı2 - 2,768X22 -0,06582X32) R2: 0,807 Geliştirilen modeller kullanılarak maksimum biyogaz üretim hızı, sırasıyla sıcaklık, pH ve katı madde oram 37,27 °C, 6,47 ve % 6,79 iken 1,21 ml/(gkatı.saat), maksimum KOİ'deki azalma, 38,26 °C, 6,44 ve % 5,64 iken % 40,26 ve maksimum asetik asit üretim hızı, 37,11 °C, 6,48 ve % 8,14 iken 5,24 mg/(g katı saat) olarak bulunmuştur. Bilim Kodu : 603.03.03 Anahtar Kelimeler : Anaerobik arıtım, biyogaz üretimi, yemek atığı, istatistiksel analiz Sayfa Adedi : 140 Tez Yöneticisi : Yrd. Doç. Dr. S. Ferda MUTLU
Düşük yoğunluklu polietilenden karbon nanotüp üretimi: katalizör geliştirme, modelleme ve saflaştırma
Bu çalışmada, plastik atıklardan çok duvarlı karbon nanotüp üretimi amacıyla Fe-Ni/Olivin katalizörü kullanılarak kimyasal buhar çöktürme yöntemiyle sentez yapılmış, parametreler optimize edilmiş ve nanotüpler karakterize edilmiştir. İlk aşamada, Fe-Ni/Olivin katalizörleri farklı Fe:Ni oranlarında emdirme yöntemiyle sentezlenmiş ve XRF, TG/DTA, XRD, BET ve SEM-EDS analizleriyle karakterize edilmiştir. Sonuçlar, katalizörlerin homojen metal dağılımına ve yüksek termal kararlılığa sahip olduğunu göstermiştir. Sentez aşamasında karbon kaynağı olarak düşük yoğunluklu polietilen kullanılmış ve sentez koşulları merkezi kompozit tasarım yöntemi ile optimize edilmiştir. Yanıt yüzey metodolojisi ile sıcaklık, süre, taşıyıcı gaz akış hızı ve Fe:Ni oranının karbon verimine etkisi değerlendirilmiş; 700 °C, 25 dakika, 0,0045 m³/saat N₂ akış hızı ve 4:1 Fe:Ni oranı optimum koşullar olarak belirlenmiştir. Optimum koşullarda sentezlenen çok duvarlı karbon nanotüpler XRD, SEM, TEM, RAMAN ve TG analizleriyle incelenmiştir. Saflaştırma işlemleri HNO₃ ve HCl ile gerçekleştirilmiş, farklı asit oranlarının yapısal ve kimyasal özelliklere etkisi incelenmiştir. En uygun saflaştırma, 4:2 HNO₃:HCl oranı, 80 °C ve 4 saat koşulunda elde edilmiştir. Çalışma sonucunda, Fe-Ni/Olivin katalizörü, yüksek katalitik aktivite ve termal kararlılık göstererek optimize koşullarda verimli ve sürdürülebilir çok duvarlı karbon nanotüp üretimi sağlamıştır.
Polieter eter keton (PEEK) esaslı polimer kompozitlerin hazırlanması ve özelliklerinin geliştirilmesi
Bu çalışmada, havacılık uygulamalarında kullanılmak üzere karbon kumaş (CF) takviyeli polieter eter keton (PEEK) kompozitleri geliştirilmiştir. Karbon fiberlerin düşük yüzey enerjisi ve PEEK matris ile zayıf arayüz bağlantısı sebebiyle karbon kumaşlar nitrik asit, Meldrum asidi ve polieterimid-silika (PEI-SiO2) nanofiberleri ile modifiye edilmiştir. PEEK filmleri ve modifiye edilmiş CF'ler öncelikle 3 katmanlı numuneler halinde üretilerek çekme testi sonuçları değerlendirilmiş ve CF modifikasyon işlemlerine elektroeğirme yöntemiyle PEI-SiO2 yüzey kaplaması ile devam edilmiştir. 13 katmanlı olarak sıcak preste baskılı kalıplama yöntemiyle hazırlanan kompozitlerin mekanik ve kimyasal özellikleri detaylı bir şekilde incelenmiştir. Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) ile kompozitlerin morfolojisi, X-Işınları Fotoelektron Spektroskopisi (XPS) ve Fourier-Dönüşüm İnfrared Spektroskopisi (FTIR) ile kimyasal yapı analizi, dinamik mekanik analiz (DMA) ile mekanik özelliklerin sıcaklıkla değişimi incelenmiştir. Tabakalar arası kayma mukavemeti testi (ILSS) ile kompozitlerin katmanlar arası adhezyonunun CF modifikasyonları ile değişimi incelenmiştir. Çekme testi, 3 nokta eğme testi ve darbe dayanımı testiyle kompozitlerin mekanik özellikleri, Termogravimetrik Analiz (TGA) ile kompozitlerin termal kararlılığı ve Diferansiyel Taramalı Kalorimetri (DSC) ile kompozitlerin erime ve kristallenme davranışı incelenmiştir. Silika katkılı PEI modifiyeli, elektroeğirme ve baskılı kalıplama yöntemiyle üretilen PEEK-CF kompozitlerinin yüksek çekme dayanımı ve depolama modülüne, aynı zamanda yüksek darbe ve ILSS dayanımına ve kristallenme derecesine sahip olduğu görülmüştür. Sonuçlar, modifiye edilmiş CF'lerle üretilen kompozitlerin iyileştirilmiş arayüz bağlanması sayesinde PEEK'in mekanik dayanıklılığını önemli ölçüde artırdığını ve termal kararlılığını koruduğunu göstermektedir. Bu çalışma, PEEK-CF kompozitlerin havacılık uygulamalarında potansiyel kullanımlarını genişletmek için önemli bir adım olarak değerlendirilmektedir.
Kurşunsuz benzin katkı maddesi dietil eterin (DEE) üretimi üzerine kinetik çalışmalar
Yapılan çalışmanın temel amacı, araç yakıtlarının çevre ve insan sağlığı üzerindeki olumsuz etkilerini azaltabilmek amacıyla çevre dostu benzin eldesinde katkı maddesi olarak kullanılabilme niteliğine sahip olan dietil eter (DEE) sentezini gerçekleştirmektir. Çalışmanın ilk aşamasında, Amberlit-15 katalizörleri farklı sıcaklıklarda (403-463K) 2 saat süre ile ısıya tabi tutulmuş ve işlem sıcaklığı arttıkça Amberlit-15'in hidrojen iyon değişim kapasitesinin azaldığı belirlenmiştir. Katalizör aktivitesi 453K'e dek yaklaşık olarak sabit kalmış ancak 463K reaksiyon sıcaklığında aktivite zamanla azalmıştır. Amberlit-15'in DEE üretim reaksiyonu için oldukça aktif olduğu ve 403-453K sıcaklık aralığında, 8 saatlik reaksiyon periyodu boyunca kararlılığını koruduğu belirlenmiştir. Çalışmanın ikinci aşamasında, sıvı fazda, dolgulu sürekli diferansiyel akış reaktörü kullanılarak, asidik iyon değiştirici reçine Amberlit-15 katalizörü üzerinde, 403-453K sıcaklık aralığında etanolun dehidratif eterleşme reaksiyonu ile DEE sentezlenmiştir. Gözlenen reaksiyon hızı ve dönüşümün artan başlangıç etanol konsantrasyonu ile birlikte azaldığı ve artan sıcaklıkla birlikte arttığı belirlenmiştir. Çalışmanın son aşamasında, DEE sentez reaksiyonu için önerilen reaksiyon mekanizmasının hız parametreleri farklı sıcaklıklarda eldeedilen deneysel başlangıç hız verilerinin Levenberg-Marquardt regresyon analizi ile belirlenmiştir.Anahtar Kelimeler : Çevre dostu benzin, DEE, etanol, dehidratif eterleşme, Amberlit-15
Sulardaki manganın kesikli sistemde hava ile oksidasyonu
SULARDAKİ MANGANIN KESİKLİ SİSTEMDE HAVA İLE OKSIDASYONU (Yüksek Lisans Tezi) Nihan KAYA GAZİ ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ Haziran 2004 ÖZET Bu çalışmada, sularda bulunan manganın hava oksidasyonu ile giderilmesi amaçlandı. Kesikli sistemde sabit hava akış hızında farklı pH, derişim ve sıcaklıklarda çalışıldı. Değişik ortamlar için suda okside olmamış mangan miktarı TS 6289 ISO 6333 Formaldoksim İle Spektrofotometrik Metot standardı esas alınarak tayin edildi. Bu veriler yardımıyla % oksidasyon verimleri hesaplandı. Verimin yetersiz olması durumunda ve oksitlenme süresinin değişiminin gözlenmesi amacıyla reaksiyon katalitik olarak da gerçekleştirilmeye çalışıldı. Sonuç olarak Mn ' nin hava ile oksidasyonunun pH 8-11 gibi bazik ortamlarda gerçekleştiği ve pH arttıkça oksidasyon veriminin artarak, oksitlenme süresinin azaldığı görüldü. Ortama konulan dolgu maddesinin ise oksidasyon veriminde belirgin bir artışa sebep olduğu gözlendi. Oksidasyon reaksiyonunun Mn+2' ye göre birinci mertebeden olduğu ve mangan dioksit, klinoptilolit ve sepiyolitin oksidasyon reaksiyonu üzerine katalitik etki yaptığı belirlendi. Reaksiyon hız sabiti k' nın sıcaklıkla değişimi incelenerek, reaksiyonun aktivasyon enerjisi (Ea) hesaplandı. Elde edilen bulgulardan yola çıkarak Çorum Belediyesi Atık Su Antma Tesisi girişinden alınan atık su numunesi üzerinde çalışıldı ve oksidasyon işlemi sonucu %61,54 verimle mangan giderimi gerçekleştirildi. Bilim Kodu : 912 Anahtar Kelimeler : Mangan, Oksidasyon, Su, Su Kirliliği. Sayfa Adedi : 150 Tez Yöneticileri : Prof. Dr. Ahmet ALICILAR Yrd. Doç. Dr. Erdal KARADURMUŞ
Katalizör ve katalizör desteği olarak kullanılmak üzere Al-sütunlandırılmış kil sentezi ve karakterizasyon çalışmaları
KATALİZÖR VE KATALİZÖR DESTEĞİ OLARAK KULLANILMAK ÜZERE AI-SÜTUNLANDIRILMIŞ KİL SENTEZİ VE KARAKTERİZASYON ÇALIŞMALARI (Doktora Tezi) Funda TURGUT BAŞOĞLU GAZİ ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ Aralık 2004 ÖZET Son yıllarda, katalitik ve moleküler elek özelliklerinden dolayı sütunlandırılmış killerin, katalizör ve katalizör desteği olarak uygulama alanlarının araştırılması önem kazanmıştır. Kontrollü gözenek yapısına sahip sütunlandırılmış kil üretiminin temeli, yapıya hacimli yabancı elemanların yerleştirilerek, kil mineralinin doğal katmanlarının birbirinden uzak tutulması ve bu şekilde gözenek boyutlarının arttırılması prensibine dayanmaktadır. Çalışmada montmorilionit içeriği fazla olan bentonit yataklarından (Hançılı) alınan numune kullanılarak destek malzeme olarak baz/metal oranı 2,0 ve 2,5 olan AI- sütunlandırılmış kil üretimi gerçekleştirilmiştir. Cu veya Ag emdirme işlemi ile, yapıda katalitik bölgelerin oluşması sağlanarak Cu-Al- ve Ag-Al- sütunlandırılmış kil örnekleri elde edilmiştir. Diğer yöntemde ise katalitik özellikleri üretim aşamasında geliştirilen Cu/Al-karışık sütunlandırılmış kil üretimi gerçekleştirilmiştir. Her iki yöntemle elde edilen ürünler, değişik sıcaklıklarda kalsine edilerek karakterizasyon çalışmaları yürütülmüştür. X- ışını kırınım desenleri emdirme işlemi ile yapıya katalitik bölgelerin yerleştirilmiş olduğunu göstermektedir. 300°C de kalsine edilmiş numunelerde, ham kilin 0,987 nm olan dooı değeri, etkileşim basamağından sonra B/M oranı 2,5 olan Al-sütunlandırılmış kil için 1,898 nm değerine yükselmiştir. Cu/Al-karışık sütunlandırılmış kil ve metal emdirilmiş Al-sütunlandırılmış kil örneklerinde Al-sütunlandırılmış kil örneğine göre dooı değerlerinde 0,35 nm'ye kadar düşüş gözlenmiştir. Azot adsorbsiyon/desorbsiyon izotermlerinden, 300°C de kalsitle edilen B/M oranı 2,5 olan Al-sütunlandırılmış kil numunesinin BET yüzey alan değerinin 296 m2/g'dan ve mikro gözenek hacminin 0,1399 cm3/g'dan gümüş emdirme işlemi ile sırasıyla 188 m2/g'a ve 0,0863 cm3/g'a düşmüş olduğu gözlenmiştir. Bakır emdirme işlemi ile BET yüzey alanı değerinde önemli ölçüde azalma gözlenmiştir. 300°C de kalsine edilen Cu/Al- karışık sütunlandırılmış kil örneklerinin BET yüzey alanı değerleri 210 ile 287 m2/g arasında değişim göstermiştir. Ortalama mezogözenek çaplarında, metal emdirme işlemi ile ve karışık metal katman ayırıcı kullanımı ile önemli bir değişiklik gözlenmemiştir (-3,80 nm). Kalsinasyon sıcaklığının yükselmesi ile BET yüzey alanı ve mikrogözenek hacim değerlerinde azalma, gözenek çaplarında az da olsa artış olduğu gözlenmiştir. FTIR spektrumlanndan, Bronsted (kimyasal) ve Lewis (fiziksel) asit bölgelerine ait piklerin pozisyonları, kalsinasyon sıcaklığının artışı, metal emdirme işlemi ve karışık metal katman ayırıcı kullanımı ile farklılık göstermediği görülmüştür. 150°C desorbsiyon işleminden sonra kimyasal asit merkezlerine ait pikler aynı kalırken, fiziksel asit merkezlerine ait piklerin şiddetlerinde azalma gözlenmiştir. Hidrojen indirgeme deneyleri ile Cu-Al-sütunlandırılmış kilin bakır çeşidinin CuO formunda yapıya bağlandığı gözlenmiştir. B/M oranı 2,5 olan Cu-Al- sütıınlandırılmış kil için aktivasyon enerjisi 2,765 kcal/mol olarak bulunmuştur. Hidrojenle indirgenmiş Ag-Al-sütunlandırılmış kil katalizörlerde % 2 CO beslemesi için 5°C de %221ik CO dönüşümü elde edilmiş, %100 dönüşüme 275°C de ulaşılmıştır. Hidrojenle indirgenmiş Cu/Al-karışık sütunlandırılmış kil örnekleri ile 300°C de %100 dönüşüme ulaşılmıştır. Bilim Kodu : 603.02.01 Anahtar Kelimeler : Sütunlandırılmış kil, gözenek yapışı, aktif bölge, katalitik aktivite Sayfa Adedi : 237 Tez Yöneticisi : Prof. Dr. Suna BALCI
Alüminyum-kromalüminyum-tabakalı kil üretimi
ALÜMİNYUM-, KROMALÜMİNYUM-TABAKALI KİL ÜRETİMİ VE KARAKTERİZASYONU (Doktora Tezi) Fatma AKINCI TOMUL GAZİ ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ Mart 2000 ÖZET Endüstride kontrollü gözenek yapısına sahip katılara olan ihtiyaç, doğal malzemelerin gözenek yapısının iyileştirilmesine paralel olarak, yeni malzemelerin üretimlerine yönelik çalışmaların artmasına yol açmıştır. Tabakalı killer, killerin doğal katmanları arasına hacimli katman açıcıların yerleştirilmesi ve ısı etkisiyle yapıya bağlanması ile üretilir. Üretim için seçilen katının, katman açıcı elemanın ve üretim şartlarının ürün kalitesi üzerinde önemli etkileri vardır. Yapı malzemesi olarak kullanılan kil mineralinin genişleyen kafes yapısı, şişme özelliği ve yüksek katyon değiştirme kapasitesine sahip olması gerekirken, seçilen katman açıcı elemanın uygulama alanlarına yönelik olarak ısıl dayanıklılığı ve istenilen gözenek yapısını sağlayabilecek uygun özelliklere sahip olması gerekmektedir. Bu çalışmada Hançılı yöresi bentonit kil mineralleri, Hançılı Esmer (HE), Hançılı Yeşil (HY) ve Hançılı Beyaz (HB) ile katman açıcı olarak alüminyum ve kromalüminyum metal kompleksleri kullanılarak tabakalı kil üretimi yürütülmüştür. Bu kil minerallerinin üretime uygunluğunun karşılaştırılması içinII Texas Ca-montmorillonit (STx-1) ve Wyoming Na-montmorillonit (SWy-2) standart kil mineralleri ile de üretim gerçekleştirilmiştir. Kil çeşidi, ön doyurma şekli ve süresi, katman açıcı hazırlama yöntemi ve kalsinasyon sıcaklığının ürün kalitesi üzerine etkileri incelenmiştir. Doyurmasız, sodyum ve kalsiyum ön doyurmalı HE, HY, HB, STx-1 ve SV\fy-2 kil mineralleri ile 300°C sıcaklıkta 15,73 A ve 18,80 Â arasında değişen katmanlar arası uzaklık ve 157 m2/g - 312 m2/g arasında değişen BET yüzey alan değerlerine sahip Al-tabakalı ürünler elde edilmiştir. Kalsinasyon sıcaklığının artmasına bağlı olarak katmanlar arası uzaklık ve yüzey alan değerlerinde azalma gözlenmiştir. Kalsiyum ön doyurma, ürünlerin ısıl dayanıklılığında, sodyum ve doyurmasız kil minerali ürünlerine göre artışa yol açmıştır. Ön doyurma süresinin arttırılması ile katmanlar arası uzaklık ve BET yüzey alan değerlerinin azaldığı gözlenmiştir. Katman açıcı çözelti baz/metal oranının da ürün kalitesi üzerine etkileri doyurmasız, sodyum ve kalsiyum doyurmalı kil örnekleri ürünlerinde incelenmiş ve OH/AI oranının 1,0 değerinden 2,5 değerine yükseltilmesi ile katman aralığının 15,73 A'dan 19,34 A'a kadar ulaşabileceği görülmüştür. Baz/metal oranının artması katmanlar arası uzaklık ve yüzey alan değerlerinin artmasına yol açtığı gibi ısı etkilerine karşı yapı kararlılığının da korunmasını sağlamıştır. Katman açıcı çözelti olgunlaştırma sıcaklığının 30°C'dan 75°C'a arttırılması ile kalsiyum ön doyurma işlemi uygulanmış HY kil minerali ürünlerinde katmanlar arası uzaklık değerinin 300°C sıcaklıkta 16,38 A'dan 18,14 A'a arttığı ve sıcaklık artışına karşı yapı kararlılığının korunduğu gözlenmiştir. Alüminyum katman açıcı elemanın OH/AI oranı 2,5 için 60°C sıcaklık ve 18 saatlik sürede olgunlaştığı, katman açıcı elemanın kil katmanları arasına düzenli dağılımını sağlayacak iyon değişim periyodunun 4 saat olduğu belirlenmiştir. Standart kilIll mineralleri ile yürütülen çalışmalarda katman açıcının kil katmanları arasında düzenli dağılımı gözlenmiştir. Katman açıcı çözelti hazırlama ve kil süspansiyonu-katman açıcı çözelti işlem şeklinin ürün kalitesi üzerine etkileri iki farklı yöntem ve değişik kil mineralleri kullanarak alüminyum tabakalı kil üretiminde incelenmiştir. Yüksek sıcaklık- yüksek metal derişimi ve düşük sıcaklık-düşük metal derişimlerinde hazırlanan katman açıcı çözeltiler ile kalsiyum ön doyurmalı HY kil minerali kullanılarak üretilen ürünlerde katmanlar arası uzaklık ve BET yüzey alan değerleri sırasıyla 17,98 Â ve 213 m2/g; 18,80 Â ve 118 m2/g mertebelerinde gözlenmiştir. İyon değişim süresinin arttırıldığı ikinci yöntemde yapı kararlılığının sıcaklık artışına karşı korunduğu gözlenmiştir. CrAI-tabakalı kil ürünlerinde Al/Cr oranının artışı ile katman aralığı ve BET yüzey alan değerlerinin arttığı gözlenmiştir. Isı etkilerine karşı yapı kararlılığının da korunduğu görülmüştür. Al/Cr oranının artışı ile elde edilen ürünlerin Al-tabakalı kil ile benzer davranışlar gösterdiği gözlenmiştir. Bilim Kodu : 603. 02. 01 Anahtar Kelimeler : Montmorillonit, tabakalı kil, katman açıcı eleman, katmanlar arası uzaklık, BET yüzey alan, karakterizasyon Sayfa Adedi : 228 Tez Yöneticisi : Doç. Dr. F. Suna BALCI
Elektrokimyasal ve PVD ile kaplanmış zamak 5 alaşımının; karakterizasyonu ve korozyon dayanımının incelenmesi
Çinko esaslı bir döküm alaşımı olan Zamak 5, mekanik dayanım, korozyon direnci ve estetik görünüm gibi özellikleri nedeniyle çeşitli sektörlerde yaygın olarak kullanılmaktadır. Ancak üretim süreçleri ve kullanım koşulları, bu alaşımda bazı yüzey ve kaplama problemlerine yol açabilmektedir. Zamak 5'te karşılaşılan başlıca kaplama sorunları arasında yüzey pürüzlülüğü, gözeneklilik, kaplama yapışmasının yetersizliği, kaplama altı korozyon ilerlemesi ve termal genleşme farklarına bağlı çatlamalar yer almaktadır. Bu çalışmada, söz konusu kaplama problemlerinin çözümüne yönelik olarak bakır-nikel-krom kaplama ve fiziksel buhar biriktirme (PVD) yöntemleri uygulanmıştır. Bakır-nikel-krom kaplama yöntemiyle, kaplama malzemeleri ve işlem parametrelerinin Zamak 5 yüzeyinin mikroyapısı, pürüzlülüğü ve korozyon direnci üzerindeki etkileri değerlendirilmiştir. PVD kaplama çalışmalarında ise ön ısıtma ve kaplama sıcaklığı gibi parametrelerin yüzey performansı üzerindeki etkileri incelenmiştir. Kimyasal kaplama işlemleri sonucunda, son katmanı krom olan numunelerin yüzey özellikleri bakımından en iyi performansı gösterdiği tespit edilmiştir. PVD yöntemiyle yapılan uygulamalarda ise, 70 °C sıcaklıkta gerçekleştirilen kaplamanın diğer sıcaklıklara kıyasla daha yüksek yüzey kalitesi ve homojen bir kaplama yapısı sağladığı belirlenmiştir.
DKP çeliklerin alaşım kaplamalarla korozyon direncinin arttırılması
Çelik dayanıklı ve uygun maliyetlidir, ancak aynı zamanda yapısal hasara yol açabilecek korozyona karşı da hassastır. Çelik sacları korozyona karşı korumanın bir yöntemi de nikel alaşımları ile elektrokaplamadır. Periyodik tablonun dördüncü periyodundaki metallerden Fe, Co ve Ni beklenenden farklı birlikte depolama davranışı sergiler. Buna anormal birlikte depolama davranışı denir. Bununla birlikte, ortaya çıkan film, her bir malzemenin biriktirme oranlarına bağlı olarak beklenen bileşimden farklıdır. Bu, yüzey difüzyon hızlarındaki farklılıklar, yapışma veya ara bileşiklerin oluşumu nedeniyle meydana gelebilir. Bu çalışmada NiSO4∙6H2O, NiCl2∙6H2O, FeSO4∙7H2O, CoSO4∙7H2O, H3BO3 ve H3PO4 çözelti derişimlerinin kaplamaların bileşimi ve NiFeCo alaşım kaplamanın korozyon direnci üzerindeki etkisi incelenmiştir. Bu çalışmada amaç, üstün korozyon direncine sahip bir kaplama elde etmektir. Kaplamaların bileşimi ve morfolojisi için SEM-EDX ve korozyon direncinin hesaplanması için Tafel eğrileri kullanılmıştır. Buna göre maksimum korozyon direnci ve minimum akım yoğunluğu (1,18 μA/cm²) için optimum NiSO4 (0,45 M), NiCl2 (0,30 M), CoSO4 (0,04 M), FeSO4 (0,075 M), H3BO3 (0,03 M), H3PO4 (0,5 M) derişimleri tespit edilmiştir. Optimum elektrokimyasal kaplama banyosu bileşiminde yapılan kaplamanın korozyon hızı 0,0128 mm/yıl olarak hesaplanmıştır.
Hidrojence zengin yakıtlardan karbonmonoksidin seçici oksidasyonu için katalizör sentezi
Bu çalışmada hidrojence zengin yakıtlarda bulunan karbon monoksidin seçici katalitik oksidasyonu için gerekli en uygun ve en aktif gümüş-kobalt ve gümüş-mangan kompozit oksit katalizörleri geliştirildi ve oksidasyon reaksiyonu gerçekleştirildi. Katalizörler birlikte çöktürme yöntemiyle farklı çöktürme hızlarına göre farklı metal/metal oksit oranlarında hazırlandı. Kurutmadan sonra üretilen katalizörler değişik kalsinasyon sıcaklığına ve süresine göre ön işlemlere tabii tutuldu. Elde edilen katalizörlerin yüzey alanları BET metoduyla; yapılarındaki fazlar ve kristal boyutları XRD metoduyla; ısıl kararlılığı TGA metodu kullanılarak belirlendi. Kalsinasyon sıcaklığının yükselmesiyle katalizördeki metal oksitlerin metalik faza dönüştüğü ve bu nedenle de yüzey alanlarının düştüğü gözlendi. CO oksidasyonu için katalitik aktivite deneyleri %1 CO ve hava karışımında 20°C-200°C' ler arasında; seçici CO oksidasyonu için katalitik aktivite deneyleri %1 CO, %2 O2, %84 h2 ve kalan He olan besleme şartlarında 80°C-200°C ler arasında yürütüldü. Katalitik aktivite deneyleri sonucunda 200°C de 3 saat kalsine olmuş katalizörlerin en iyi katalitik aktiviteyi gösterdiği belirlendi. Yavaş ekleme yöntemiyle hazırlanan 50/50 Ag/Co katalizörü kullanılması durumunda COoksidasyonu için %50 dönüşüme 50°C nin altında; üstten ekleme yöntemiyle hazırlanan 50/50 Ag/Co katalizörü kullanıldığında ise aynı dönüşüm oranına 78°C nin altında ulaşıldı. Seçici CO oksidasyonunda her iki katalizörde 180°C de %90' nin üzerinde CO dönüşümü gözlendi. Üstten ekleme yöntemiyle hazırlanmış 50/50 Ag/Mn katalizörü CO oksidasyonunda %50 dönüşümü T<30°C sıcaklığında verirken; seçici CO oksidasyonunda 80°C- 200°C ler arasında en fazla %20 dönüşüm verdi. Beslemede CO2 bulunması; CO2 ile su buharının bulunması durumunda aktivitelerde görülür bir şekilde azalma meydana geldi. Seçici CO oksidasyonunda beslemede CO2 bulunması durumunda Ag/Co katalizörlerinde 170°C civarında en fazla %30 dönüşüm; Ag/Mn katalizöründe 80°C-200°C ler arasında en fazla %1 5 dönüşüm elde edildi. Bilim Kodu :603.02.01 Anahtar Kelimeler : Karbon monoksit oksidasyonu, Hidrojen, gümüş, metal oksitler
Biyokimyasal yöntemle kömürdeki yanabilir kükürdün giderilmesi
BİYOKİMYASAL YÖNTEMLE KÖMÜRDEKİ YANABİLİR KÜKÜRDÜN GİDERİLMESİ (Yüksek Lisans Tezi) Meltem ÇUBUK GAZI ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ 1999 ÖZET Son yıllarda dünyada yaşanan petrol krizleri, uzun yıllar enerji talebini karşılayabilecek miktarda rezervi bulunan kömürle yapılan çalışmaların önemini artırmaktadır. Yüksek linyit rezervine sahip ülkemizde ise linyitlerin yüksek kükürt içerikli oluşu kullanımını sınırlamaktadır. Özellikle termik santrallerde tüketilen linyitler, yanma sonucu oluşan S02 ve S03 emisyonları ile hava kirliliğini teşkil etmekte ve yaşamı olumsuz yönde etkilemektedir. Hava kirliliği son yüzyılın en önemli sorunlarından biri olup, gerekli tedbirler alınmadığı takdirde insanlığın geleceğini tehdit eder hale gelecektir. Bu amaçla endüstriyel şartlara uygunluk açısından Çayırhan Termik Santrali işletme koşullarındaki kömür örnekleri üzerinde yanabilir kükürdün giderilmesi çalışmaları yapılmıştır. Toplam kükürt içeriği, 105 °C'da kurutulmuş kömürde % 3,24 olan ve yaklaşık 0,106 mm tane boyutundaki kömür örneklerinin % 20'lik süspansiyon çözeltilerinde çalışılmıştır. Kömürde yanabilir kükürt giderimiçalışmalarında oda sıcaklığına yakın sıcaklıklarda etkili olan Thiobacillus ferrooxidans ve Thiobacillus thiooxidans bakterileri birlikte kullanılmış ve bakteri besin maddesi olarak pancar melası denenmiştir. Çalışma iki aşamalı olarak yürütülmüştür. İlk aşamasında bu bakteriler çoğaltılmış, daha sonraki aşamada ise bu bakterilerle kömürdeki yanabilir kükürdün giderilmesinde maksimum verimi sağlayan optimum koşulların belirlenmesine çalışılmıştır. Yanabilir kükürt miktarındaki en çok azalma sterilize edilmemiş kömürde, % 5 Thiobacillus ferrooxidans, % 5 Thiobacillus thiooxidans aşılamalarında, pH değeri 3, 0,2 g melas/g kömür, çalkalama hızı 70 rpm ve sıcaklık 40 °C olan deney şartlarında 7 gün süreyle elde edilmiş ve % 78,2'lik bir verimle kükürt giderilebilmiştir. Bilim Kodu : Anahtar Kelimeler : Kükürt giderimi, Kömür, Thiobacillus ferrooxidans, Thiobacillus thiooxidans. Sayfa Adedi : 96 Tez Yöneticisi : Yrd. Doç. Dr. Metin GÜRÜ
PEM yakıt hücrelerinde kullanılmak üzere katot katalizör geliştirilmesi, hücre verimine etkisinin incelenmesi ve performans modellemesi
PEM yakıt hücrelerinde yakıt olarak hidrojen kullanıldığından çevre dostu olup doğrudan elektrik üretilmektedir. Bu hücrelerdeki anot ve katot elektrotlarında yaygın olarak Pt ve Ru gibi değerli metaller, karbon siyahı desteğiyle kullanılmaktadır. Katottaki tepkime anottaki tepkimeden oldukça yavaştır, dolayısıyla katot katalizörünün aktivitesinin arttırılması büyük öneme sahiptir. Literatürdeki çalışmalarda Pt miktarını azaltmak için bimetalik katalizör ve farklı destek malzemeleri araştırılmıştır. Bunlardan rGO ve CNT öne çıkmaktadır ancak iki desteğin birlikte kullanımı detaylı olarak araştırılmamıştır. Pt/rGO-CNT katalizörlerin PEM yakıt hücresi testleri ve bimetalik özelliklerine dair çalışmaya rastlanmamıştır. Bu çalışmada ticari karbon siyahı yanında farklı destek malzemeleri (GO, rGO, rGO-CNT) sentezlenmiştir. Bu desteklerin üzerine Pt ve Pt-Ni yüklenerek poliol ve kolloidal yöntemleriyle katalizörler sentezlenmiştir. Poliol sentezine sıcaklığın (120, 190 °C), sentez süresinin (15, 35 dk), CNT tipinin (ham, işlenmiş) ve karıştırma yönteminin (tek aşamalı manyetik, çok aşamalı ultrasonik) etkisi incelenmiştir. Sentezlenen katalizörlerin karakterizasyonu TGA, XRD, FTIR, BET, SEM, EDS teknikleriyle belirlenmiştir. Aktiviteleri ise döngüsel voltametri kullanılarak ECSA ölçümleri ve PEM yakıt hücresi testleriyle belirlenmiştir. Sonuç olarak, CNT ilavesi rGO katmanlarının istiflenmesini engelleyerek BET yüzey alanını 10 kat arttırmıştır. En uygun poliol sentez koşulu 190 °C'de 15 dk olarak belirlenmiştir; bu koşulda ağırlıkça %92,5'lik Pt yükleme verimi, 3,55 nm Pt kristal boyutu 125 m² g⁻¹ Pt ECSA elde edilmiş; yakıt hücresinde 70 °C'de 292 mW cm⁻²'lik güç yoğunluğuna olup, ticari Pt/C katalizöründen %22 daha yüksek olduğu belirlenmiştir. Regresyon modeli oluşturularak optimum hücre çalışma koşulları 65,9 °C sıcaklık, H₂/O₂ hacimsel oranı 1,0 olarak tespit edilmiştir. Model çıktıları, deneysel değerlerle ±4 mW cm⁻² sapma içinde uyum göstermiştir.
Hidroksil üç gruplu polibütadien ve amonyum nitrat esaslı kompozit roket yakıtı geliştirilmesi
Çalışmanın ikinci basamağında seçilen metaller için iyon değişim denge deneyleri yapılmıştır. Sıcaklık 25 °C de sabit tutulurken çözelti derişimi 0,1 N ve 0,01 N olarak değiştirilmiştir. Buradan elde edilen sonuçlara dayalı olarak metal katyonların ( kurşun, kadmiyum, çinko, bakır ) klinoptilolitteki sodyum ile değişimi için iyon değişim izotermleri çizilmiştir. Bu izotermler klinoptilolitin bu iyonlar için seçicilik sırasının; Pb2+ > Cd2+ > Cu2* > Zn 2 + olduğunu göstermiştir. Bu izotermler zeolit X için elde edilen izotermlerle karşılaştırılmıştır. Çalışılan iyonlar için zeolit X, klinoptilolitten daha seçici davranmaktadır. Çalışmanın üçüncü basamağında kadmiyum ve kurşunun iyon değişim hızı 25 °C ve 0,01 N' de 0,84 - 1,60 mm ve 2,0 - 2,5 mm olmak üzere iki farklı tanecik boyutunda karıştırmalı bir reaktörde incelenmiştir. Kullanılan sistemin homojen faz modeline uyduğu varsayılarak matematiksel bir model geliştirilmiş ve model Langmuir yaklaşımı kullanılarak analitik olarak çözülmüştür. Elde edilen deneysel ve teorik değerler karşılaştırıldığında homojen faz varsayımının bu çalışma için kullanılabilir olduğu gözlenmiştir.
Biyopolimerler ile modifiye edilmiş manyetik grafen oksit üretimi ve ilaç taşıyıcı sistem olarak kullanımının araştırılması
Gelişen teknolojiyle birlikte, manyetik nanopartiküllerin biyomedikal alanlardaki uygulamaları önemli ölçüde artış göstermektedir. Araştırmanın temel amacı, kanser tedavisinde potansiyel olarak kullanılabilecek bir ilaç taşıma sistemi geliştirmektir. Bu kapsamda, manyetik grafen oksit sentezlenmiş ve karakterizasyonları FTIR-ATR, SEM-EDX, XRD ve VSM analizleri ile gerçekleştirilmiştir. Sonuçlar grafen oksit yapısının manyetik özellik kazandıracak şekilde başarıyla modifiye edildiğini kanıtlanmıştır. Sentezlenen nanopartiküller ve yüzeyleri kitosan, sodyum aljinat ve hibrit olarak kitosan -sodyum aljinat biyopolimerleri ile kaplanarak ilaç taşıyıcı sistem olarak kullanılabilirleri araştırılmıştır. Kanser tedavisinde kullanılan doksorubisin (DOX), sentezlenen nanopartiküllere fizyolojik pH (7,4) ortamında yüklenmiştir. En yüksek yükleme verimi %78,53 ile mGO-CH-SA yapısında elde edilmiştir. İlaç salınım deneyleri fizyolojik pH (7,4) ve tümör mikrosimülasyonunu temsil eden asidik pH (5,5) koşullarını taklit eden ortamda yürütülmüştür. En yüksek salım oranı %38 ile mGO-CH-SA örneğinde gözlenmiştir. Salım oranları, manyetik nanopartiküllerin pH-duyarlı bir salım mekanizması sergilediğini göstermektedir. Elde edilen sonuçlar biyopolimerler ile kaplanmış manyetik grafen oksitlerin kanser tedavisinde kullanılan ilaç taşıyıcı sistem olarak kullanılabileceğini göstermiştir.
Perovskit ve perovskit/SBA-15 tipi katalizörlerin farklı yöntemlerle sentezi, karakterizasyonu ve katalitik pirolizde kullanılması
Bu çalışmada katalitik ve katalitik olmayan piroliz ile hurma çekirdeği ve mandalina kabuğundan sıvı ürün elde edilmiştir. Çalışmanın ilk bölümünde, pirolizde kullanılmak üzere Perovskit ve Perovskit/SBA-15 tipi katalizörlerin sentezi ve karakterizasyonu gerçekleştirilmiştir. Perovskit tipi katalizör sentezinde hazırlama yöntemi (sol-jel, hidrotermal, mikrodalga ve termal bozundurma), B metali (Co, Mn ve Ni) etkisi ve B metallerinin birbirlerine sinerjik etkileri; Perovskit/SBA-15 tipi katalizörlerde ise farklı perovskit yükleme oranı (%10, 30 ve 50) etkisi ve B metallerinin birbirlerine sinerjik etkileri araştırılmıştır. İkinci bölümde ise biyokütlelerin katalitik ve katalitik olmayan piroliz ile sıvı ürün elde edilerek bu ürünlerin karakterizasyonu için elementel analiz, FT-IR, 1H-NMR ve GC-MS analizi gibi yöntemler kullanılmıştır. Elde edilen sonuçlara göre, biyokütleden sıvı ürün eldesi için en uygun olan katalizörün %30 LaMn0,5Ni0,5O3/SBA-15 olduğu belirlenmiş olup hurma çekirdeği ve mandalina kabuğu için sırasıyla %30,17 ve 27,49 verimle sıvı ürün elde edilmiştir. Hurma çekirdeklerinden ve mandalina kabuklarından fenolik bileşikler gibi değerli endüstriyel hammaddeler elde edilebileceği görülmüştür. Bu sonuçlara göre, ticari katalizörlere göre ekonomik üstünlüğe sahip yeni katalizörlerin sentezlenmesi ve biyokütleden yararlı sıvı ürünlerin üretiminde kullanılması önerilmektedir.
Karbon köpük üretimi ve karakterizasyonu
Bu çalışmada, iki farklı yöntem kullanılarak biyokütleden karbon köpük üretimi gerçekleştirilmiştir. Çalışmanın ilk bölümünde biyokütlenin solvolitik sıvılaştırılması, ikinci bölümünde ise biyoziftin yüksek sıcaklık/basınç reaktöründe köpükleştirilmesi incelenmiştir. Solvolitik sıvılaştırma yönteminde, biyokütle:reaktif oranı (1:3 ve 1:5), reaktif türü (fenol ve fenol+katran karışımı) ve yüzey aktif madde miktarının etkisi incelenmiştir. Reaktif türü etkisinin incelenmesi amacıyla, farklı biyokütlelerin (ladin talaşı ve ceviz kabuğu) yavaş pirolizinden sıvı ürünler elde edilmiş ve solvolitik sıvılaştırma reaksiyonunda kullanılmıştır. İkinci yöntemde ise, sıvı ürünlerden vakumlu distilasyon yöntemiyle biyozift üretilerek yüksek sıcaklık/basınç reaktöründe karbon köpük başlangıç hammaddesi olarak kullanılmıştır. Bununla birlikte, yüksek sıcaklık/basınç reaktöründe üretilen köpüklerin yapısının potasyum hidroksit aktivasyonu ile değişimi araştırılmıştır. Üretilen karbon köpüklerin karakterizasyonu için elementel analiz, termogravimetrik analiz, x-ışını kırınım, azot sorpsiyon ve taramalı elektron mikroskopi gibi yöntemler kullanılmış, ayrıca basma dayanımı, yoğunluk ve ısıl iletkenlik ölçümleri gerçekleştirilmiştir. Elde edilen sonuçlar, literatürde belirtilen zift esaslı ve reçine köpük esaslı karbon köpüklerin özellikleri ile karşılaştırılmıştır. Fosil yakıt türevli ziftlerden karbon köpük üretiminin yüksek basınç ve yüksek sıcaklık uygulamalarını gerektirdiği göz önüne alınırsa, biyokütlenin sıvılaştırılması ve pirolizi ile daha kolay ve daha ekonomik yöntemlerle ayarlanabilir yapısal özelliklere sahip karbon köpük elde edilebileceği öngörülmüştür.
Soğuk vulkanize yapıştırıcı üretimi ve uygulama koşullarının değerlendirilmesi
Ülkemizde soğuk vulkanize yapıştırıcı işleminde kullanılan yapıştırıcı ihtiyacının neredeyse tamamı ithal ürünler ile karşılanmaktadır. Piyasadaki bu soğuk vulkanize yapıştırıcıların da geç vulkanize olması ve sıcak preslemeye nazaran düşük yapışma özelliği göstermesi gibi yetersiz görünen özellikleri mevcuttur. Yapılan çalışmada soğuk vulkanize yapıştırıcıların bu dezavantajlarını gidererek piyasadaki endüstriyel ürünlerden daha yüksek mukavemet değerinde yapışma özelliği gösterecek ve aynı zamanda uygulama süresini de kısaltacak yeni bir ürün geliştirilmesi amaçlanmıştır. Tez kapsamında yapılan çalışmanın ilk aşamasında, piyasada kullanılmakta olan soğuk vulkanize yapıştırıcıların uygulamasında zaman, sıcaklık, basınç gibi faktörlerin etkileri belirlenerek deneysel çalışma parametreleri oluşturulmuştur. Çalışmanın ikinci aşamasında; yeni bir soğuk vulkanize yapıştırıcısının üretimi üzerine laboratuvar ölçekte deneysel çalışmalar gerçekleştirilmiştir. Üretim aşamasında; çözücülerin, dolgu maddelerinin, reçinelerin, metal oksitlerin ve hızlandırıcıların etkisi incelenmiştir. Elde edilen yapıştırıcılar konveyör bantlara uygulanarak kayma gerilmesi testleri ile yapışma özelliği belirlenerek piyasada kullanılmakta olan yapıştırıcılar ile karşılaştırılmıştır. Tez çalışmalarının son aşamasında ise ürün iyileştirilmesine gidilmiş ve pilot ölçekte de bir üretim yapılmıştır. Yapılan tez çalışması sonucunda; piyasada kullanılan endüstriyel ürünlerden daha iyi yapışma özelliği gösteren ve uygulama süresini kısaltan yeni bir ürün elde edilmiştir.
Buğday/çavdar/bamya kompozit ununun ekmeğin bazı kalite özelliklerine etkisi
Ekmek özellikle gelişmekte olan ülkelerdeki insanlar için günlük beslenmenin önemli bir parçasıdır. Geleneksel ekmek çoğunlukla buğday ve çavdar unundan üretilir. Kompozit unlar farklı olsa da mutlaka sebze unları içerir ve buna ilave olarak buğday/buğday içermeyen, diğer tahıl unlarıyla da üretim yapılabilmektedir. Son yıllarda bilinçli tüketicilerin sağlıklı ürün tercihlerine bağlı olarak araştırmacıların ekmek üretiminde kompozit un kullanımına ilgisi artmıştır. Buğday-Çavdar-Bamya tohum/kavrulmuş bamya tohum unlarının farklı orandaki karışımlarından elde edilen ekmeklerin genel kompozisyon, özgül hacim, su aktivitesi, tekstür analizleri yapılmış ve kabuk rengi belirlenmiştir. Ayrıca duyusal değerlendirme testi uygulanmıştır. Buğday unu oranı toplam kompozit un ağırlığının %70 değerinde sabit ağırlık olarak tutulmuştur. Ancak, diğer zenginleştirme un oranları, kompozit ekmek yapmak için değiştirilmiştir; çavdar ve bamya tohumu/ kavrulmuş bamya tohumu unu oranları sırasıyla 30:0, 20:10, 10:20, 0:30 olarak kullanılmıştır. Deneysel sonuçlar, hem bamya tohum ununun hem de kavrulmuş bamya tohum ununun artan oranda kullanılmasının kompozit unların ve üretilen ekmeklerinin protein, mineral ve bazı diğer besin öğelerini olumlu etkilediğini göstermiş ancak kavrulmuş bamya tohumu kullanımında artışın daha düşük olduğu görülmüştür. Hem bamya tohumu ilavesi hem de bamya tohumunun kavrulmuş olması spesifik hacimde düşüşe ve daha sıkı yapıda ekmeklerin üretimine yol açmıştır. Bamya tohumu ununun katılması ekmek kabuk rengini de koyulaştırmıştır. Ancak kavrulmuş bamya tohumu unu katılmış ekmeklerde kabuk rengindeki koyuluk daha fazla olmuştur. Gözenek miktarı artıkça ve spesifik hacim düştükçe, ekmek kabuğu parlaklığı da azalmıştır. Ekmek üretiminde daha besleyici ve sağlıklı, kaliteli bir mamul için bamya tohum unu katılmasının uygun olacağı belirlenmiştir. Elde edilen deney sonuçlarına göre sağlık açısından protein içeriği artırılmış, karbonhidrat içeriği azaltılmış Bamya tohum ununun %30 kullanıldığı WRO-30 ürünleri olsa da tekstürel analiz sonuçları ve tüketici tercihi Bamya tohum ununun %10 kullanıldığı, WRO-10 kompozit ekmeklerin üretimi yönündedir.
Atık lastiklerin kimyasal yöntemle bozundurulması ve elde edilen ürünlerin değerlendirilmesi
Atık lastik(AL) numunelerinin kimyasal bozundurulması kapsamında farklı derişimlere sahip H2SO4 (%96, %80 ve %60'lık) çözeltileri ve farklı H2SO4/AL(g/g) oranları (30,67; 18,4; 15,34; 12,27; 7,36) ile gerçekleştirilen ön denemelerde, şişme ve jelleşme durumları süre kontrolü yapılarak incelenmiştir. %96'lık H2SO4 ve 12,27 H2SO4/AL(g/g) oranında yaklaşık 20 dakika sonunda numunenin homojen bir şekilde şiştiği ve jelleştiği gözlemlenmiştir. %80 ve %60 derişime sahip H2SO4 çözeltilerinin kullanıldığı farklı H2SO4/AL(g/g)oranları ile yapılan deneylerde AL'de şişme ve jelleşme olaylarının gözlenmediği, ancak AL numunelerinin çözelti içinde iskelet oluşturduğu görülmüştür. Daha sonra %96 derişime sahip H2SO4 çözeltisinin kullanıldığı 12,27 H2SO4/AL(g/g)oranı sabit tutularak farklı ortam sıcaklıklarında (110 °C, 130 °C, 140 °C, 150 °C, 200 °C) deneysel çalışmalar yürütülerek AL numunelerinin şişme ve jelleşme durumları süre ve sıcaklık kontrolü yapılarak tekrar incelenmiştir. 150 °C, 200 °C sıcaklıkta gerçekleştirilen deneysel çalışmalarda AL numunelerinin bir kısmının iskelet yapı özelliği kazandığı gözlemlenmiştir. İkinci aşamada yapılan deneysel çalışmalarda; 12,27 H2SO4/AL(g/g)oranı, 140 °C ortam sıcaklığı ve 20 dk jelleşme süresi sabit tutularak devam edilmiştir. %96 derişime sahip H2SO4 çözeltisinde jelleşen numune, oda şartlarında farklı oranlarda hazırlanan NaOH/CH3OH(g/mL) (0,025; 0,037; 0,05; 0,057; 0,066) çözeltileri içerisine yavaşça eklenmiş ve jel yapı dibe çökerek sıvı faz ayrımı görülmüştür. Bozunma reaksiyonları tamamlandıktan sonra sıvı faz ve jel faz filtre edilerek ayrılmıştır. Kurutulan katı faz numuneleri öğütülmüş ve öğütme işleminden sonra farklı kimyasallar kullanılarak aktivasyon işlemleri gerçekleştirilmiştir. Aktivasyonu gerçekleştirilen bazı numunelere karbonizasyon işlemi (sıcaklık 550 ºC, ısıtma hızı 10 ºC/dk, azot akış hızı 5mL/dk ve süre 3 saat) yapılmıştır. Elde edilen karbon esaslı ürünler; kısa ve elementel analiz, BET, FT-IR, XRD, TGA-DTA ve SEM analizleriyle karakterize edilmiştir. Elde edilen karbon esaslı katı ürünün analiz sonuçlarına göre karbon siyahı, aktif karbon, grafit, CNT gibi karbon esaslı malzemelere benzerlikleri karşılaştırılmıştır.
SBA-16 destekli nanokompozitlerin karakterizasyonu ve fotokatalitik uygulamalara yönelik değerlendirilmesi
Atıksulardan sentetik boyaların giderimi, bu kirleticilerin yüksek derecede kalıcı. Fotokataliz, sürdürülebilir ve enerji verimli bir çözüm sunmakta olup, pratik uygulamalar için kararlı ve yüksek performanslı katalizörlerin geliştirilmesi kritik öneme sahiptir. Bu amaçla, bu çalışmada MoO3@Fe3O4@SBA-16 nanokompozitlerinin UV-A ışığı altında metilen mavisi (MB) bozunumu için sentezi, karakterizasyonu ve fotokatalitik performansı incelenmektedir. SBA-16 mezogözenekli silika, Fe3O4 ile fonksiyonelleştirilmiş ve ardından farklı MoO3 oranlarıyla (%10–30) yüklenmiştir. Fotokatalitik performans, doğal pH koşullarında düşük ışık gücüne sahip 32 W UV-A lambası altında değerlendirilmiştir. Sentezlenen katalizörler arasında, %20 MoO3@Fe3O4@SBA-16 kompoziti, 120 dk içinde %94,40 gibi yüksek bir fotokatalitik bozunma performansı sergilemiştir. Merkezi kompozit tasarım (CCD) tabanlı yanıt yüzeyi metodolojisi (RSM) kullanılarak yapılan proses optimizasyonu, en etkili parametrenin, reaksiyon süresi (60–180 dk) olduğunu, bunu katalizör dozu (25–75 mg) ve boya konsantrasyonunun (10–20 ppm) izlediğini ortaya koymuştur. RSM, yapay sinir ağları (ANN) ve adaptif nöro-bulanık çıkarım sistemi (ANFIS) ile yapılan tahminsel modelleme, en yüksek doğruluğun ANFIS ile elde edildiğini göstermiştir (R2 = 0,992, MAE = 0,240). Kinetik analiz, yalancı birinci dereceden davranışı doğrulamış ve katalizör, art arda altı döngü sonrasında başlangıç fotokatalitik verimini %90'ın üzerinde koruyarak yüksek etkinliğini sürdürmüştür (ilk döngüde %94,40'ten altıncı döngüde %94,09'a düşüş). Bu sonuçlar, MoO3@Fe3O4@SBA-16'yı sürdürülebilir atıksu arıtım uygulamaları için umut verici, kararlı ve tekrar kullanılabilir bir fotokatalizör olarak öneçıktığını göstermektedir.
Kenevir katkılı polipropilen/polihidroksibütirat kompozitlerinin geliştirilmesi ve karakterizasyonu
Bu çalışmada, günümüzde yaygın olarak kullanılan polipropilen (PP)'e alternatif olarak polipropilen/polihidroksibütirat (PP/PHB) karışımları geliştirilmiştir. İlk aşamada, PP'ye artan miktarlarda PHB ilavesi ile polimer karışımlar hazırlanmış, optimum PHB oranı belirlenmiştir. PP/PHB karışımına eriyik harmanlama yöntemi ile değişen oranlarda plastikleştirici, uyumlaştırıcı, mısır sapı ve kenevir talaşı ilavesi ile çevre dostu, biyopolimer içerikli, proses edilebilir kompozitler elde edilmiştir. Kenevir talaşının polimer matrisle olan arayüz etkileşimini iyileştirmek amacıyla alkali ve silanlama yüzey modifikasyon işlemleri uygulanmıştır. Diferansiyel Taramalı Kalorimetre (DSC) ile PP/PHB karışımların erime ve kristallenme sıcaklıkları, Termal Gravimetrik Analiz (TGA) ile termal bozunma davranışları, Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) ile yüzey morfolojileri lif-matris arayüzey etkileşimleri incelenmiştir. Hazırlanan kompozitlerin kimyasal yapısı, katkı malzemelerinin etkisi Fourier Dönüşümlü Kızılötesi Işın (FTIR) Spektroskopisi ile incelenmiştir. Çekme testi ile kompozitlerin mekanik özellikleri belirlenmiştir. CO2 salınımı ve kütle kaybı analizleri gerçekleştirilerek biyobozunurluk oranları belirlenmiştir. Sonuç olarak, plastikleştirici ve uyumlaştırıcı ilavesi ile PP ve PHB arasındaki etkileşim arttırılarak, PHB'nin zayıf termal kararlılık, mekanik dayanım ve yüksek kırılganlık gibi dezavantajlı özellikleri iyileştirilmiştir. Ayrıca, tarım atıklarının eklenmesi PP/PHB'nin mekanik özelliklerini artırırken, aynı zamanda biyobozunurluğu da artırmıştır. Bu çalışma sonucunda tarım atıkları ile doğal içeriği zenginleştirilmiş, uyumlaştırıcı ve plastikleştirici ile modifiye edilmiş PP/PHB karışımlarına, biyobozunurluk özelliği ve sürdürülebilirlik potansiyeli kazandırılmıştır.
Yumuşak şekerlemelerde kullanılan yenilebilir jelatin orijininin LC Q-TOF ile belirlenmesi
Bu çalışmada, yumuşak şekerlemelerde kullanılan jelatin orijinin proteom analizi ile belirlenmesi amaçlanmıştır. Jelatin hammaddesi olarak dünyada en fazla kullanılan domuz ve sığır jelatin örnekleri analize alınmıştır. Örneklerdeki protein sindirimi tripsin enzimi ile gerçekleştirilmiştir. Elektrosprey iyonizasyon tekniği kullanılarak Sıvı kromatografisi-Uçuş Zamanlı Kütle Spektrometresi (LC-Q TOF) ile domuz ve sığır jelatinlerine ait MSMS dataları elde edilmiştir. Elde edilen MSMS dataları internet ortamında açık erişimi bulunan veri tabanına yüklenmiştir. Sonuç olarak domuz jelatini için 6 sığır jelatini için 7 adet ayırt edici niteliği taşıyan peptidlerin aminoasit dizilimlerine ulaşılmıştır. Elde edilen dizilimlerden domuz ve sığır jelatini için ayırt edici (marker) nitelik taşıyan peptidlerin alıkonma zamanlarına (RT) ve m/z (Tolerans ±20 ppm) değerlerine ulaşılmıştır. Enzimatik sindirim için optimizasyon çalışması yapılmış, etüvde farklı bekleme sürelerinde ayırt edici iyonlara ait pik alanları karşılaştırılarak protein sindiriminin en iyi olduğu bekleme süresi belirlenmiştir. Tespit limitini belirlemek amacı ile sığır jelatini içerisine farklı oranlarda domuz jelatini ilave edilerek analizler gerçekleştirilmiştir. Son olarak Türkiye ve Avrupa'daki marketlerden orijinal ambalajlarında 5 farklı markadan toplam 50 adet yumuşak şekerleme numunelerinde analizler gerçekleştirilmiş ve bu numuneler içerisinde bulunan jelatin orijini, aminoasit sekans analizi ile belirlenmiştir.
Biyokütleden fenolik hidrokarbonlarca zengin değerli kimyasalların elde edilmesi
Bu çalışmada, katalitik piroliz yöntemi kullanılarak biyokütleden fenolik hidrokarbonlarca zengin değerli kimyasalların elde edilmesi amaçlanmıştır. Biyokütle örneği olarak göknar ağacı talaşı, çam ağacı talaşı ve fındık kabuğu seçilmiştir. Çalışmanın ilk bölümünde biyokütlelere asidik ve hidrotermal ön işlem uygulanmış, ikinci bölümünde bu biyokütle örneklerinin ısıl bozunma kinetiği incelenmiş, üçüncü bölümde ise Py-GC/MS sistemi kullanılarak katalizörlü ve katalizörsüz ortamda piroliz deneyleri gerçekleştirilmiştir. Fenolik bileşenler, biyokütlenin yapısındaki ligninin pirolizi ile elde edilmektedir ve biyokütleye uygulanan ön işlemlerin amacı biyokütlenin içerdiği lignin oranının artırılmasıdır. En yüksek lignin oranı asidik ön işlem uygulamalarında 1M derişiminde asit kullanıldığında; hidrotermal ön işlem uygulamalarında ise 190 °C, 1/5 katı/su oranı, 5 dk ve 5 bar koşullarında elde edilmiştir. Biyokütle örneklerinin ısıl bozunma davranışı ve kinetiğinin bilinmesi piroliz reaktörü tasarımı için oldukça önemlidir. Biyokütlelere uygulanan iki farklı ön işlemin kinetik parametreler üzerine etkisi KAS, OFW ve CR metotları kullanılarak incelenmiştir. Biyokütleye uygulanan ön işlemler piroliz süreci sırasında gerçekleşen seri ve paralel reaksiyon hızlarını etkilemiş ve hesaplanan aktivasyon enerjisi değerleri de buna bağlı olarak değişmiştir. Üçüncü bölümde ise, ticari olarak temin edilen ZSM-5 katalizöre bor yüklemesi yapılarak, etkin gözenek çapı ayarlanmış ve biyokütlenin pirolizi ile fenolik hidrokarbonların üretiminde katalizör seçiciliği artırılmıştır. Piroliz sıvı ürününün içerisinden fenolik hidrokarbonların saflaştırılmasının ek maliyetler ve enerji gerektirdiği göz önünde bulundurulduğunda, biyokütleye basit ön işlemler uygulanması ve katalitik pirolizi ile fenolik hidrokarbonlarca daha zengin sıvı ürün elde edildiği belirlenmiştir.
Biyokütle kullanılarak metal iyon biyosorpsiyonu
Bu çalışmada Nikel (Ni (II)) iyonlarının Trabzon hurması (Diospyros kaki L.) yapraklarından elde edilen biyokütle ile biyosorpsiyon yeteneği araştırılmıştır. Biyosorpsiyon verimini etkileyen değişken olarak, pH, biyokütle miktarı, sıcaklık, zaman, ağır metal konsantrasyon seçilmiş ve adsorpsiyon sonuçları Langmuir ve Freundlich modellerine uygunluğu araştırılmıştır. Ayrıca biyosorpsiyon kinetiği ve izotermleri sanki birinci dereceden ve sanki ikinci dereceden kinetik modeller ile araştırılmıştır. Deneysel çalışmalar sonucunda Diospyros kaki L. kullanılarak Nikel (Ni (II)) ağır metal giderimi için en iyi verim 25 ppm ağır metal iyon konsantrasyonu, 150 µm partikül boyutu, pH 5, 0.2 g biyokütle miktarı, 40 °C sıcaklık ve 90 dk zaman sonunda % 89 olarak bulunmuştur. Ayrıca, biyosorpsiyon sürecinin aydınlatılması amacıyla Elementel analiz, FT-IR, SEM, XRD ve BET karakterizasyon çalışmaları yapılmıştır.
Montmorillonit destekli bimetalik katalizörlerin sentezlenmesi, karakterizasyonu ve C5-C6 şekerlerinin dönüşümü üzerine etkilerinin incelenmesi
Bu çalışmada, biyokütle türevi şekerlerden 5-hidroksimetilfurfural, furfural, levulinik asit ve formik asit gibi platform kimyasallarının bimetalik katalizörler ile katalitik üretimi araştırılmıştır. Bimetalik katalizörlerin belirlenmesi için, öncelikle montmorillonit (MMT) destekli %5 Al, Ni, Cu, Cr, Fe, Zn geçiş metalleri yüklenmiş tek metal katalizörleri sentezlenmiştir ve verimleri karşılaştırılmıştır. En yüksek verim %5 Cr/MMT ile elde edilirken en düşük verim de %5 Fe/MMT katalizörü ile elde edilmiştir. Buna göre %5 Al, Ni, Cu, Fe geçiş metalleri ile Cr-bimetalik katalizörler sentezlenmiştir. Bu bimetalik katalizörler arasında en yüksek 5-HMF verimi Al-Cr/MMT ile, en yüksek furfural verimi Fe-Cr/MMT katalizörü ile elde edilmiştir. Sonrasında %Cu, Zn, Cr, Ni geçiş metalleri ile Fe-bimetalikler sentezlenmiştir. Bu bimetalik katalizörler arasında en yüksek 5-HMF verimi Cr-Fe/MMT ile ve en yüksek furfural verimi Cu-Fe/MMT ile elde edilmiştir. Tek metal verim karşılaştırmalarında orta değerlerde olan Ni ve Cu katalizörleri, %1, %5 oranları değiştirilerek sentezlenmiş ve verimleri karşılaştırılmıştır. En yüksek 5-HMF verimine (%22,02) %1 Ni-%5Cu/MMT katalizörü ile ve en yüksek furfural verimine (%38,74) %5 Ni - %1 Cu/MMT katalizörü ile ulaşılmıştır. Sentezlenen bütün katalizörler BET, XRD ve NH3-TPD ile karakterize edilmiştir. Seçilen %1 Ni - %5 Cu/MMT katalizörü ile parametre değişiklikleri üzerine, biyokütle ve biyokütleden elde edilen hidroliz sıvısı üzerine, çözelti ortamında ve tekrar kullanılabilirlik çalışmaları yapılmıştır.
Li-iyon piller için grafen esaslı anotların geliştirilmesi
Li-ion piller, uzun çevrim ve raf ömrü, geniş sıcaklık aralığı, hızlı şarj kapasitesi ve yüksek kolombik ve enerji verimliliği nedeniyle en çok çalışılan güç kaynaklarıdır. Son yıllarda, lityum iyon piller, taşınabilir elektronik cihazlar için şarj edilebilir pillerin ana güç kaynakları haline gelmektedir. Lityum iyon piller için yeni nesil elektrot malzemeleri olarak Sn, Al, Sb, Si, Mg söylenebilir. Bu malzemeler arasında, Sn yüksek kapasiteli, çevre dostu ve düşük maliyetli olduğu için lityum pil için çekici bir anot malzemesidir. Sn bazlı anotlar, bu avantajların yanı sıra çeşitli dezavantajlar da vardır. Buna göre; Sn-esaslı anotların ilk deşarjından sonra yapıya giren lityum iyonları nedeniyle, yapıda hacim değişimi meydana gelir. Sn bazlı anot materyallerinde bu problemleri çözmek için çeşitli yaklaşımlar öne sürülmüştür. Bu yaklaşım Sn ile kompozit oluşturarak hacim genleşmesi prablemini aşmaya yöneliktir. Bu tez çalışmasında, CNT@SnO2/GO ve CNT/SnO2/GO kompozit yapıları hazırlanarak hacim genleşmesi sorununa yönelik çözüm oluşturulmaya çalışılmıştır
Amonyak/su ile çalışan soğurmalı soğutma sisteminin termodinamik analizi ve distilasyon kolonunun tasarımı
Ill AMONYAK/SU İLE ÇALIŞAN SO?URMALI SO?UTMA SİSTEMİNİN TERMODİNAMİK ANALİZİ VE DİSTİLASYON KOLONUNUN TASARIMI (Yüksek Lisans Tezi) Fatma AKINCI GAZİ ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ Şubat 1991 ÖZ Bu çalışmada NH3/H2O, soğutucu/soğurucu akışkan çifti ile ça lışan tek kademeli soğurmalı soğutma sistemi 'nin (SSS) termodina mik analizi ve distilasyon kolonunun tasarımı yapılmıştır. SSS, yo- ğuşturucu, buhar laştırıcı, soğurucu, ayırıcı, distilasyon kolonu, deflakmatör, pompa ve genleşme vanaları ile karışım ve soğutucu ısı değiştiricilerinden oluşur. Analizde deflakmatör çıkışındaki buhar karışımın deflakmatör sıcaklığında ve kütle kesrinin 0,999 olduğu, buharlaştırıcı çıkışındaki karışımın buhar fazında ve buharlaştırı- cı sıcaklığında olduğu varsayılmıştır. Basınç kayıplarının neden olduğu tersinmezliklerin etkisini göstermek amacıyla analizde ayı rıcı ve yoğuşturucu, buharlaştırıcı ve soğurucu arasındaki ve dis tilasyon kolonu raflarındaki basınç kayıpları dikkate alınmıştır. Isı değiştiricilerinin etkinlikleri 0,8 alınarak akışkanların ısı değiştiricilerinden çıkış sıcaklıkları belirlenmiştir. Sistemin re ferans noktalarındaki termodinamik özellikler, distilasyon kolonun- daki teorik ve gerçek raf sayıları, kolon etkinliği ve kolon boyut ları hesaplanmıştır. Maksimum teorik raf sayısı 150 C ayırıcı ve -20 C buharlaştırıcı sıcaklığında elde edilmiştir. SSS' nin soğut ma yükü 1 kW alınmış ve bu düşük soğutma yükü nedeniyle literatür de verilen distilasyon kolonu tasarım yöntemlerinin uygulanmasında zorluklarla karşılaşılmıştır. Kolon tasarımı ile elde edilen sonuç lar Ponchon-Savarit grafik yöntemi uygulanarak elde edilen sonuç larla karşılaştırılmıştır. Elde edilen sonuçlar tablolar ve diyag ramlar halinde verilmiştir.
Ayçiçeği tohum kabuklarının asidik hidroliz kinetiğinin incelenmesi ve candida tropicalis kuen 1022 mayısının, ksılozdan, ksilitol üretiminde kullanılabilirliğinin araştırılması
i AYCÎCESÎ TOHUM KABUKLARININ ASÎDIK HİDROLİZ KİNETİ?İNİN İNCELENMESİ VE CANDIDA TROPICALIS KUEN 1022 MAYASININ, KSILOZDAN, KSİLITOL ÜRETİMİNDE KULLANILABİLİRLİ?İNİN ARAŞTIRILMASI (Yüksek Lisans Tezi) Hande CAVUSOBLU GAZI ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ Temmuz-1996 az Uzun yıllar, hemiselüloz, bir çok orman ve tarım atıklarının karbonhidrat ve lignin içeriğinin %10-40' nı oluşturmasına ragmen, yakıt ve kimyasal madde kaynağı olarakçok -Fazla ilgi çekmemiştir. Esas olarak pentozan- ların (ksilan) ve heksozların bir polimeri olan hemise lüloz, monomerleri olan ksiloz ve glikoz sekerlerine, ılımlı sıcaklıklarda seyreltik asit hidrolizi ile i ndirgenebi lir. Bu araştırmanın ilk bölümünde, özellikle ayçiçeği tohum kabuklarının asidik hidrolizi için uygulanabilecek bir kinetik modeli geliştirmek ve bu model ile ilişkili reaksiyon parametrelerini belirlemek amacıyla bir çalış ma yürütülmüştür. Reaksiyon kinetiği, hemiselülozun iki ?Fraksiyonunun paralel hidrolizinin, ksilozun ayrışması ile takip edildiği bir model ile i-Fade edilmiştir. 98-130°C'da ve "/.l-%5 (agı rl ık/hacim) H2SO-* kapsayan şartlardaki kesikli reaktör verisinden kinetik paramet reler belirlenmiştir. Reaksiyonların, birinci derece olduQu görülmüştür. ilgili hız sabitleri, Arrhenius eşi ti igi ndeki -Frekans -Faktörüne bir asit teriminin ek lenmesiyle, sıcaklık ve asit konsantrasyonu cinsinden i-Fade edilmiştir. Nt = 1.55, Na=1.396, N3=0.777, Ea4=22062 Ea2=18726, Eaa=31950 kal/mol olarak hesaplanmıştır. De ney ve model sonuçları, tatminkar bir uyum içindedir. Çalışmanın ikinci kısmında, sallamalı su banyosun- ki erlenler ile yapılan deneylerle, Candi da Tropical is Kuen 1022 mayasının, ksilitol üretmek için, D-ksiloz ve ayçiçeği tohum kabuklarının hi drol izatı m n -Fermentasyonu için kullanılabilirliği araştırılmıştır. Bu maya ile, çok düşük (maksimum değer 4.717 g/İt) ksilitol verimi elde edilmiştir. Fermentasyon süresince gözlenen mak simum ksilitol konsantrasyonunun, başlangıç substrat konsantrasyonundan etkilenmediği görülmüştür. Candi da Tropical is ile -Fermentasyona ait bazı kinetik parametre ler hesaplanmıştır. Bilim Kodu : 603.02.01 Anahtar Kelimeler : Asidik Hidroliz, Ayçiçeği Tohum KabuQu, Ksilitol Say-Fa Adedi : 110 Tez Yöneticisi : Doç. Dr. Nurdan SARAÇO?LU, Doç. Dr. Gönenç ARIN
Kolemanitli çimentoların betonarme demirlerinin korozyonu üzerine inhibitif etkisi
KOLEMANİTLİ ÇİMENTOLARIN BETONARME DEMİRLERİNİN KOROZYONU ÜZERİNE İNHİBİTİF ETKİSİ (Yüksek Lisans Tezi) Selçuk Yalçın GAZİ ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ Mart 1996 ÖZET Betonarme demirlerinin korozyonunu önlemek amayla beton karışımı içine değişik oranlarda kolemanit ( 2CaO.3B2O3.6H2O) katılmııştır. Çalışmalar üç grup deney numunesi üzerinde yapılmıştır. Birinci grup beton numuneleri içine çimento ağarlığının %0.25, %0.50, %1.0, %2.0, %5.0, ve %10 ' u oranında kolemanit katılmıştır. İkinci grup beton numuneleri içine de aynı oranlarda kolemanit katılmış ve ayrıca 6 kg CI7m3 olacak şekilde sodyum klorür beton karışım suyu ile birlikte beton içine karıştırılmıştır. Üçüncü grup beton numuneleri sertleşmiş beton bünyesine çevreden klorür difüzyonu etkisini belirlemek amacıyla birinci grup numunelere benzer şekilde hazırlanmış, daha sonra %3 oranında sodyum klorür içeren çözelti içine konulmuştur. Her üç gruptaki beton numuneleri üzerinde galvanik akım yöntemi ile peryodik olarak korozyon hızı değerleri ölçülmüştür.Aynca betonarme demirlerinin statik potansiyel değerleri de sürekli olarak ASTM C-876-91 metodu ile ölçülmüştür. Kolemanit katkısının betonun fiziksel özellikleri üzerine etkisini belirlemek üzere aynı oranlarda kolemanit katkılı çimentoların standart fiziksel özellikleri de tayin edilmiştir. Deneyler sonunda %0.5 den daha az kolemanit katkısının betonarme demirlerinin korozyonu üzerine inhibitif etki göstermediği, %2.0 dan daha fazla kolemanit katkısının ise, çimentonun fiziksel özellikleri üzerine bozucu etki yaptığı, en uygun kolemanit katkısının %1.0 olduğu belirlenmiştir. Bilim Kodu: 603.03.02 Anahtar Kelimeler: Betonarme demirlerinin korozyonu, inhibitor. Sayfa Adedi : 65 Tez Yöneticisi : Doç. Dr. Timur KOÇ
Galvanik alım metodu kullnarak klorür iyonları, asetat iyonları ve uçucu külün beton içindeki çeliğin korozyonu üzerindeki etkilerinin araştırılması
I GALVANİK AKIM METODU KULLANILARAK KLORÜR İYONLARI, ASETAT İYONLARI VE UÇUCU KÜLÜN, BETON İÇİNDEKİ ÇELİ?İN KOROZYONU ÜZERİNDEKİ ETKİLERİNİN ARAŞTIRILMASI YÜKSEK LİSANS TEZİ ABDURRAHMAN ASAN GAZİ ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ 1996 ÖZET Betonarme demirleri normal beton içinde pasif halde bulunur. Bu pasiflik betonun yüksek alkali (pH: 12-13) özelliğinden kaynaklanır. Ancak beton içine klorür iyonlarının girmesi halinde bu pasiflik bozulur ve betonarme demirleri korozyona uğrar. Korozyon sonucu oluşan ürünler hacimsel genleşme oluşturarak, betonda içsel gerilimlere ve çatlaklıklara sebebiyet verir. Bu durum betonun parçalanmasına yol açar. Bu çalışmada, gerçek beton numuneleri içine değişik oranlarda klorür, asetat ve uçucu kül katılarak, betonarme demirlerinin korozyonu üzerine nasıl etki yaptıkları incelenmiştir. Deneylerde ASTMC-871-91 ve galvanik akım ölçüm yöntemleri uygulanmıştır. 100 mm x 100 mm x 100 mm boyutlarında hazırlanmış olan beton numuneleri üzerinde 60 gün süre ile yapılan deneylerde korozyon hızının zamanla değişimi incelenmiştir.Deneyler sonucunda klorür konsantrasyonunun 2.65 kg Cf /m3 Beton (1086 ppm)'den fazla olması halinde betonarme demirlerinin korozyona uğradığı belirlenmiştir. Asetat iyonları ise yüksek konsantrasyonlarda bile pasifliği bozucu etki göstermemiştir. Beton içine çimento ağırlığının % 30'u oranında katılan uçucu külün, betonarme demirlerinin korozyonu üzerine ilk 60 gün içinde belirgin bir etkisi gözlenememiştir. Bilim Kodu 602.03.02 Anahtar Kelimeler: Betonarme demirlerinin korozyonu, klorür etkisi, asetat etkisi, uçucu kül etkisi, Galvanik Akım Metodu. Sayfa 54 Teas Yöneticisi Prof. Dr, Hayri YALÇIN
Dolgulu kolonda şeker pancarı melasından glukarik asit eldesi
Ülkemiz sanayii için önemli bir kullanım alanına sahip olan glukarik asit, çeşitli maddelerden değişik metotlarla üretilmektedir. Bu çalışmada şeker sanayiinde yan ürün olarak elde edilen şeker pancarı melasından oksidasyon ile glukarik asit üretimi dolgulu kolonda gerçekleştirildi. Sıcaklık, melas derişimi, katalizör miktarı ve hava akış hızı gibi parametrelerin verime etkileri tesbit edildi. Glukarik asit veriminin incelenen parametrelere bağlı olarak değişimleri ayrı ayrı grafiğe alınarak verimi maksimum yapan değerler grafiksel olarak ortaya çıkarıldı. Bilim Kodu : 603.03.00 Anahtar Kelimeler : Glukarik Asit, Melas, Dolgulu Kolon
Poliüretan kaplı çelik boruların katodik koruması
Bu çalışmada amaç, ısı yalıtımı için kullanılan poliüretan kaplamalı boruların akım ihtiyacının laboratuvarda, prototip ve büyük boru hatlarında tesbit etmek ve literatür için veri oluşturmaktır. Laboratuvar ve prototip model deneylerinde AFJET tarafından Afyon Şehrinin Jeotermal enerji ile ısıtılması için kullanılan poliüretan kaplı gerçek boyutta çelik borular kullanılmıştır. Akım ihtiyacı deneylerinde polarizasyon kayması yöntemleri uygulanmıştır. Uygulamada, poliüretan kaplı ısı yalıtımlı çelik boru yanında, dönüş suyunu taşıyan bitüm kaplı aynı çaplı başka bir çelik boru daha bulunmaktadır. Alınan verilerde bu iki boru arasındaki interferans olaylarıda araştırılmıştır. Sonuçta, laboratuvar tipi çalışmalar, prototip model çalışmalar ve uygulama değerleri mukayese edilmiştir. Anahtar Kelimeler :Korozyon, Katodik Koruma, Poliüretan Kaplama, Katodik Koruma Akım İhtiyacı
Soğutma suyu inhibitörlerinin incelenmesi
SO?UTMA SUYU İNHİBİTÖRLERİNİN İNCELENMESİ ( Yüksek Lisans Tezi ) Ayşe TOSUN GAZİ ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ 1995 ÖZET Bu çalışmada, % 0.18 C, % 0.04 S, % 0.03 Si, % 0.50 Mn, % 0.15 Ni, % 0.05 Mo içeren karbon çeliğinin korozyonu üzerine kromat, molibdat, nitrit, boraks, ortofosfat, benzoat, asetat, C vitamini ve bu maddelerle hazırlanan karışımların, inhibitor etkileri araştırılmıştır. Bu amaçla, 100 ppm Cl~ iyonu içeren, nötral ortamda ve oda sıcaklığında deneyler yapılmıştır. Bu çalışmalardan seçilen tek, ikili ve üçlü inhibitor karışımlarının inhibitor etkileri, değişen sıcaklık ve pH değerlerine bağlı olarak incelenmiştir. Âkım - potansiyel eğrileri, potansiyostatik (1 mV/s ) yöntemle elde edilmiş, korozyon hızları da Katodik Polarizasyon Eğrisinin Korozyon Potansiyeline Ekstrapolasyonu ve Lineer Polarizasyon Direnci Yöntemleri ile belirlenmiştir. Belirlenen korozyon hızlarından yararlanılarak inhibitor verimleri hesaplanmış ve bu değerler inhibitor etkinliklerini karşılaştırmada kullanılmıştır. Sonuç olarak, tekli inhibitor çalışmalarında, 10 ppm kromatla % 93, 50 ppm nitritle %95 ve 50 ppm molibdatla % 90' lık inhibitor verimlerine ulaşılmıştır. İkili karışımlarla yapılan çalışmalar sonucunda, 8 ppm nitrit + 2 ppm C vitamini karışımıyla % 95, 1 ppm kromat + 9 ppm molibdat karışımıyla da % 97' lik inhibitor verimlerine ulaşılmıştır. Üçlü karışımlarla yapılan çalışmalarda da tek ve ikili inhibitörlere alternatif olarak kullanılabilecek karışımlar belirlenmiştir.
Trona kükürtdioksit reaksiyonunun kinetiği ve mekanizması
Ill TRONA-KÜKÜRT DIOKSIT REAKSİYONUNUN KİNETİ?İ VE MEKANİZMASI (Doktora Tezi) Fatma Çiğdem (Uçar) Güldür Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Aralık, 1995 ÖZ Kuru sistemde aktif soda-S02 reaksiyonu ile baca gazlarından kükürt dioksitin arıtılması basit ve en etkin yöntemlerden birisidir. Trona, NaHC03.Na2C03.2H20 yapısında bulunan doğal sodaya verilen addır. Dünyanın en büyük trona yataklarından biri Ankara- Beypazarında bulunmaktadır. S02 tutunmasında, aktif sodanın hazırlama yöntemi önemli yer teşkil etmektedir. Çalışmanın ilk aşamasında, aktif soda bozunum reaksiyonunun üzerine sıcaklik, gaz akış hızı ve ısıtma hızı gibi sistem parametrelerinin etkileri ve reaksiyon kinetiği incelenmiştir. Termogravimetri (TGA) cihazında yürütülen deneylerde sıcaklığın ve ısıtma hızının artması ile reaksiyonda ısı transfer etkilerinin önem kazandığı gözlenmiştir. Aktivasyon reaksiyonu sırasında öncelikle tronanın kristal suyunun yapıdan uzaklaştığı, sodyum bikarbonatın sodyum karbonata dönüşümünün ise 105°C den sonra başladığı belirlenmiştir. Büzülen çekirdek modeline göre reaksiyonun görünür aktivasyon enerjisi 105°Cnin üzerinde 61 kJ/mol olarak belirlenmiştir. Üç değişik aktif soda ( Püskürtmeli kurutucudan elde edilen aktif soda, tronanm aktivasyonu ile elde edilen aktif trona ve trona çözeltisinin kurutulması ile elde edilen soda) ile S02 reaksiyonu üzerine sistem parametrelerinin etkileri TGA cihazında araştırılmış, reaksiyon kinetiği ve mekanizması hakkında bilgi edinilmiştir. Aktif trona ile yapılan çalışmalarda reaktanın oldukça gözenekli olduğu belirlenmiştir. Aktif tronanm %100 sodyum sulfite dönüştüğü ve ürününIll TRONA-KÜKÜRT DIOKSIT REAKSİYONUNUN KİNETİ?İ VE MEKANİZMASI (Doktora Tezi) Fatma Çiğdem (Uçar) Güldür Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Aralık, 1995 ÖZ Kuru sistemde aktif soda-S02 reaksiyonu ile baca gazlarından kükürt dioksitin arıtılması basit ve en etkin yöntemlerden birisidir. Trona, NaHC03.Na2C03.2H20 yapısında bulunan doğal sodaya verilen addır. Dünyanın en büyük trona yataklarından biri Ankara- Beypazarında bulunmaktadır. S02 tutunmasında, aktif sodanın hazırlama yöntemi önemli yer teşkil etmektedir. Çalışmanın ilk aşamasında, aktif soda bozunum reaksiyonunun üzerine sıcaklik, gaz akış hızı ve ısıtma hızı gibi sistem parametrelerinin etkileri ve reaksiyon kinetiği incelenmiştir. Termogravimetri (TGA) cihazında yürütülen deneylerde sıcaklığın ve ısıtma hızının artması ile reaksiyonda ısı transfer etkilerinin önem kazandığı gözlenmiştir. Aktivasyon reaksiyonu sırasında öncelikle tronanın kristal suyunun yapıdan uzaklaştığı, sodyum bikarbonatın sodyum karbonata dönüşümünün ise 105°C den sonra başladığı belirlenmiştir. Büzülen çekirdek modeline göre reaksiyonun görünür aktivasyon enerjisi 105°Cnin üzerinde 61 kJ/mol olarak belirlenmiştir. Üç değişik aktif soda ( Püskürtmeli kurutucudan elde edilen aktif soda, tronanm aktivasyonu ile elde edilen aktif trona ve trona çözeltisinin kurutulması ile elde edilen soda) ile S02 reaksiyonu üzerine sistem parametrelerinin etkileri TGA cihazında araştırılmış, reaksiyon kinetiği ve mekanizması hakkında bilgi edinilmiştir. Aktif trona ile yapılan çalışmalarda reaktanın oldukça gözenekli olduğu belirlenmiştir. Aktif tronanm %100 sodyum sulfite dönüştüğü ve ürünün
Gözenekli katılarda difüzyon ve viskoz akı
Bu çalışmada gözenekli katı içindeki gaz difüzyonu ve viskoz akı, tek kataliz pellet moment yöntemiyle incelendi. Dinamik Wicke- Kallenbach tipi difüzyon hücresi kullanıldı. İzobarik olmıyan şartlarda, tablet üst yüzeyine enjecte edilen inert izleyici (He) gazının, sistem alt çıkışındaki dağılım eğri lerine karşı gelen moment ifadeleri türetildi. Taşıyıcı gaz N2 kullanıldı. Deneyler, gözenekliliği 0.68 olan iki farklı uzunluktaki ot-alümina pelletleri ile yapıldı. İzobarik şartlarda etkin difüzyon sabitinin, izleyici miktarına göre sabit kaldığı bulundu. Taşınım üzerine Knudsen ve moleküler difüzyon etkilerinin her ikisinin de önemli olduğu ve hükümlülük faktörü yaklaşık olarak 4 bulundu. İzobarik olmıyan şartlarda pellet üzerinde 2 cmHg'den 60 cmHg'ye kadar basınç farkı yaratılıp deneyler tekrarlandı. Bu çakışmada, fiziksel olarak, viskoz akının difüzif akıya oranını belirten boyutsuz yeni bir parametre (5) türetilmiştir. Çalışılan aralıkta, bu parametre 0.05'ten 0.8'e kadar değerler alırken, etkin difüzyon sabiti 0.0233 cm /s'den 0.0201 cm^/s'ye kadar değişmiştir. Darcy katsayısı 0.069xl0^4 m^ bulundu. Pelletin iki yüzeyi arasındaki basınç Parkının 60 cmHg'a varmasıyla gözenekler içindeki viskoz akının difüzyon akışıyla aynı mertebede önem kazandığı gözlendi.
Döküm malzemelerin performans dayanımını artırmaya yönelik kaplama araştırılması
Döküm ve sıcak dövme parçalarının korozyon performans dayanımının artırılmasında kullanılan alkali çinko, alkali çinko-demir, alkali çinko-nikel kaplama ve kataforez kaplama birbirinden bağımsız uygulanan proseslerdir. Bu çalışmada, iki farklı prosesin bir araya getirilmesiyle her bir prosesten elde edilen ürünlerden daha üstün kaplama özelliklerine sahip bir ürün üretimi gerçekleştirilmiştir. Yapılan çalışmalar sonucunda görsel olarak en uygun kaplama proses türleri belirlenmiştir. Elde edilen nihai kaplamanın, mürekkep, hogabom, şok, pull-off adhezyon, su direnci, tuz sisi, taş çarpma, çevrimsel korozyon ve scab korozyon performansı testleri uygulanmıştır. Ayrıca, x-ışını kırınım cihazında çinko kaplama kalınlık ölçümü yapılmış ve taramalı elektron mikroskobunda da fosfat kristal görünümü alınmıştır.
Biyozift-esaslı karbon köpüklerin özellikleri üzerine sert şablon yöntemi ve kimyasal aktivasyonun etkisinin araştırılması
Bu çalışmada, kereste fabrikası atığı olan gürgen ağacı talaşından elde edilen biyozift kullanılarak karbon köpük üretilmesi amacıyla şablon tekniği uygulanmış ve malzemelerin karakteristik özellikleri incelenmiştir. Bu kapsamda, tez çalışmasının ilk aşamasında gürgen talaşının ısıtma hızı 7 °C/dk olacak şekilde 400 °C sıcaklıkta gerçekleştirilen pirolizi sonucunda üretilen sıvı ürünün vakumlu distilasyonu sonucunda biyozift elde edilmiştir. Piroliz sıvı ürününe elementel analiz, GC/MS, FT-IR ve 1H-NMR analizleri uygulanarak; biyozifte ise elementel analiz, FT-IR ve termogravimetrik analizin yanı sıra kül miktarı tayini, yumuşama noktası ve gerçek yoğunluk ölçümü yapılarak özellikleri incelenmiştir. İkinci aşamada ise, yüksek sıcaklık/basınç reaktöründe biyozift-esaslı yeşil köpükler üretilmiş ve karbonize edilmiştir. Geleneksel köpükleşme yöntemi ile üretilen biyozift-esaslı karbon köpük özelliklerine karşı sert şablon katkı oranının (şablon: biyozift oranı = ağırlıkça %1, 5, 10, 20, 30) ve kimyasal aktivasyon işleminin (potasyum hidroksit: köpük oranı = ağırlıkça 1:1) etkileri araştırılmıştır. Farklı teknikler ile hazırlanan karbon köpüklerin yapıları elementel analiz, x-ışını kırınımı, BET yüzey alanı, taramalı ve geçirimli elektron mikroskobu gibi yöntemlerin yanı sıra gerçek ve yığın yoğunluk, basma dayanımı ve ısıl iletkenlik ölçümleri uygulanarak aydınlatılmıştır. Elde edilen veriler ışığında fosil yakıt-türevli ziftlere alternatif olarak odun-esaslı biyoziftin kullanımı ile karbon köpüklerin üretilebileceği, şablon tekniği veya kimyasal aktivasyon işleminin uygulanması ile ürün özelliklerinin çeşitlendirilebileceği sonucuna ulaşılmıştır.
Alternatif bir adsorban olarak kitosan/hegzagonal bor nitrür kompozitlerinin sentezi ve Reactive Blue 49 boyar maddesinin adsorpsiyonunda kullanımı
Yapılan çalışmada, adsorban olarak kullanmak amacıyla, kitosan ve hegzagonal bor nitrür (hBN) kullanılarak farklı bileşimlere sahip kompozitler sentezlenmiş ve bu kompozitler sulu çözeltilerden Reactive Blue 49 (RB 49) boyar maddesinin adsorpsiyonunda kullanılmıştır.Kompozitlerin bileşiminde bulunan kitosan ve hBN' nin kütlece yüzde oranı olarak, kitosan/hegzagonal bor nitrür (k/hBN) için k/hBN:100/0, k/hBN:75/25 ve k/hBN:50/50 oranlarında kompozitler sentezlenmiştir. Taramalı elektron mikroskobu (SEM) ve Fourier dönüşümlü infrared spekroskopi (FTIR) analizleri ile kompozitler karakterize edilmiştir.Sentezlenen kompozitler ile gerçekleştirilen adsorpsiyon proseslerine ait pH, zaman, adsorban dozajı, boyar madde konsantrasyonu ve sıcaklık parametreleri çalışılmıştır. Elde edilen sonuçlara göre; en yüksek giderimlerin k/hBN:100/0 ve k/hBN:75/25 kompozitleri için pH 4' te, k/hBN:50/50 kompoziti için ise pH 3' te gerçekleştiği belirlenmiştir. Adsorpsiyon prosesleri 240 dakika boyunca takip edilmiştir. Kompozitlerin 0,3 g/L adsorban dozajında en yüksek adsorplama kapasitesine sahip olduğu belirlenmiştir. Adsorpsiyon prosesleri kinetik açıdan incelendiğinde, prosesler yalancı ikinci derece kinetik model ve partikül içi difüzyon modeli ile uyumluluk göstermiştir. Adsorpsiyon dengesi araştırmalarında, prosesler Freundlich izoterm modeli ile açıklanmıştır. Termodinamik incelemelerde ise; adsorpsiyon proseslerinin endotermik olduğu ve kendiliğinden gerçekleştiği görülmüştür. Sonuç olarak; farklı bileşimlerde sentezlenen k/hBN kompozitlerinin sulu çözeltilerden RB 49 boyar maddesinin adsorpsiyonunda kullanılabileceği belirtilmiştir.
Polietilenimin yüklü mezogözenekli silika malzemelerin CO2 adsorpsiyon performansının araştırılması
Proje kapsamında, gaz fazı sistemlerdeki CO2 adsorplama kapasitesinin yüksek olduğu bilinen amin grubu emdirilmiş silika malzemelerin sentezi gerçekleştirilmektedir. Silika destek malzemesi türü (MCM-48 veya MSN), destek malzemesinin kalsine edilme durumu, kalsine numunelere yüzey aktif madde ilavesi ve amin grubu yükleme oranının (ağırlıkça %50 ve %70) adsorbanların yapısı üzerindeki etkisi incelenmektedir. Amin yapısı emdirilmiş silika malzemelerin karakterizasyonu için x-ışını kırınım, azot ve karbondioksit sorpsiyonu, FT-IR spektroskopi, taramalı elektron mikroskopi gibi yöntemler kullanılmaktadır. Analizi gerçekleştirilen numuneler göz önünde bulundurulduğunda, amin grubunun ilave edilmesi ile destek malzemesindeki gözeneklere polietileniminin nüfuz etmesi sonucu kristal yapının korunmasına rağmen karakteristik düzlem piki şiddetlerinde azalma meydana geldiği belirlenmiştir. Bununla birlikte, destek malzemeleri üzerine polietilenimin katkılanması sonucu gözeneklerin tıkanmasına bağlı olarak yüzey alanında düşme gözlenmiştir. Morfolojik yapının incelendiği taramalı elektron mikroskobu görüntülerinde de MSN-esaslı silika destek malzemelerin karakteristik olarak çubuk benzeri yapıya sahip olduğu, MCM-48 esaslı malzemelerin ise küresel yapıda olduğu ve amin yüklenmesi ile yüzeyin PEI tarafından kaplandığı belirlenmiştir. Adsorbanların gaz kirletici olarak CO2 tutma yetenekleri incelendiğinde, PEI yüklenmemiş destek malzemelerin düşük kapasiteye sahip olduğu (UC-MCM-48: 0,48 mmol/g, MCM-48: 0,36 mmol/g, UC-MSN: 0,26 mmol/g, C-MSN: 0,50 mmol/g), amin grubunun yapıya ilavesi sonrasında optimum adsorpsiyon kapasitesi değerleri UC-MCM-48-50PEI ve UC-MSN-50PEI için sırasıyla 2,26 mmol/g ve 3,31 mmol/g olmak üzere elde edilmiştir.
Bilyalı değirmenlerde çimento üretim kapasitesinin artırılması ve enerji tüketiminin azaltılmasına yönelik optimizasyon çalışmaları ve bunların sürdürülebilir ekolojiye etkisi
Bu yüksek lisans tezinin temel amacı, bilyalı çimento değirmenlerinde kalite kriterlerinden taviz vermeden, üretim kapasitesinin artırılması ve enerji kullanımının azaltılması için optimizasyon çalışmalarının gerçekleştirilmesidir. Bu optimizasyon işlemleri üretim süreçleri durdurulmadan yapılmıştır. Başka bir ifadeyle tesisin durdurulması sonucu meydana gelebilecek ekonomik çıktıların minimuma indirilmesi hedeflenmiştir. Ayrıca yapılan bu çalışmanın çevresel, ekonomik ve sosyal açıdan sürdürülebilirliğe etkisi incelenmiştir. Sunulan bu yüksek lisans tezinde optimizasyon çalışmaları üç aşamada gerçekleştirilmiştir. İlk aşamada, kapasitesinin çok altında çalışmakta olan çimento değirmenlerinin mevcut çalışma şartları ile elde edilen blaine (özgül yüzey), incelik, kimyasal analiz ve saatlik üretim değerleri incelenmiştir. İkinci aşamada, değirmen çalışma şartları değiştirilerek (değirmen giriş çıkış emişleri, seperatör temiz hava klape açıklıkları, filtre giriş sıcaklıkları, vb. gibi) saatlik üretim değerlerinin nasıl değiştiği gözlemlenmiştir. Üçüncü aşamada ise değiştirilen parametrelerle yaklaşık 3 ay boyunca çimento üretimi gerçekleştirilmiştir. Daha sonra, belli zaman aralıklarında değirmenlerin farklı noktalarından alınan numunelerin, dayanım, özgül yüzey, incelik ve kimyasal içerikleri XRD, CNH-S, SEM/EDX, MAPPİNG, FT-IR ve partikül sizer analiz yöntemleriyle incelenmiştir. Özellikle, seperatör temiz hava klapelerinin açıklığının %30-50 seviyelerinden %80-100 seviyelerine artırılması nedeniyle seperatör geri dönüş tonajının 200 ton/saat değerlerinden yaklaşık 150 ton/saat değerlerine çekilmesi sağlanmıştır. Çimento incelik değerlerinde ise her iki değirmende yaklaşık %18'lik artış gözlenmiştir. Çimento incelik değerlerindeki artış öğütme süresini kısaltmasıyla enerji tüketiminde tasarruf sağlamıştır. Yapılan 28 günlük dayanım test sonuçlarında yaklaşık %4 artış gözlenmiştir. Her iki değirmen için, saatlik üretim değerleri incelendiğinde ise 73-74 ton/saat üretim değerlerinden 79-80 ton/saat üretim değerlerine ulaşılmıştır. Diğer taraftan, optimizasyon çalışması sonrası değirmen ünitelerine ait ve üretim artışına bağlı olarak sevkiyatta kullanılan araçların sürdürülebilir ekolojiye ve ekonomiye etkisi KAİ değerlerinin hesaplanmasıyla değerlendirilmiştir. Sonuç olarak, optimizasyon öncesi ve sonrası elde edilen sonuçlar detaylı olarak karşılaştırılmıştır. Optimizasyon sonrası hem enerji maliyeti, hem de ürün kalitesi bakımından önemli iyileştirmeler gözlenmiştir. Daha iyi kalitede ve düşük enerji tüketiminde yaklaşık %8 kapasite artışı sağlamanın yanında, enerji tüketimindeki azalmaya bağlı olarak sera gazı emisyonuna neden olan girdilerin kısmi olarak düşürüldüğü belirlenmiştir.
Metal yüklenmiş katalizörlerin biyokütlenin pirolizinde kullanılması
Biyokütle, petrol türevi polimerlerin ve yakıtların yerini alma potansiyeline sahip en önemli yenilenebilir enerji kaynaklarından biridir. Çevre sorunları nedeniyle, dünya çapında daha temiz yakıt ve kimyasalların kullanımı her geçen gün artmaktadır. Katalitik piroliz, biyoyakıt üretiminde en önemli yöntemlerden biridir. Katalitik piroliz ile elde edilen sıvı ürün, sürdürülebilir bir enerji sistemi için hem potansiyel bir biyoyakıt hem de kimyasal ham madde kaynağıdır. Bu çalışmada, biyoyağ üretmek için biyokütle kaynağı olarak şeker pancarı küspesi kullanılmıştır. Çalışmanın ilk bölümünde pirolizde kullanılacak %5 Metal/Al2O3 (Me: Ca, Co, Fe, Mn, Ni, Zn) katalizleri birlikte çöktürme yöntemi ile sentezlenmiş ve katalizörler SEM-EDX, BET, XRD ve FTIR yöntemleri kullanılarak karakterize edilmiştir. İkinci bölümde, şeker pancarı küspesinin 550°C'de katalitik piroliz deneyleri, 10°C/dk ısıtma hızı ile Py-GC/MS sistemi ile gerçekleştirilmiştir. Katalitik piroliz sonuçlarına göre şeker pancarı küspesi pirolizinden fenolik bileşikler gibi değerli kimyasal ham maddelerin elde edilebileceği görülmüştür. Sonuçta; ticari katalizörlere göre ekonomik avantajları olan katalizörlerin sentezlenmesi ve biyokütle ham maddesinden petrole eş değer sıvı ürünlerin üretiminde kullanılması önerilmektedir.
Metal içerikli silika mikro kürelerin sentezi, karakterizasyonu ve aktivitelerinin incelenmesi
Bu çalışmada, metanın kuru reformlanma reaksiyonu ile kullanılabilir kimyasal ürün olarak hidrojen ve karbonmonoksit eldesi için aktif, seçici, sürdürülebilir, reaksiyon sonucunda kok oluşumuna duyarlı katalizörler geliştirilmesi amaçlanmıştır. Bu amaçla monometalik Ni, bimetalik Ni-Co, Ni-Fe ve Ni-Pd yüklü silika mikro küreler sol-jel mikroenkapsülasyon ve sol-jel mikroenkapsülasyon-emdirme sentez yöntemleriyle hazırlanmışlardır. Farklı Ni yüklü mono metalik silika mikro küre katalizörlerin aktivite ve kararlılık sonuçlarına bakılarak toplamda % 5 Ni-M (M:Co, Fe, Pd) olacak şekilde belirlenen katalizörler eşit Ni- M, düşük Ni- yüksek M ve yüksek Ni- düşük M olacak şekilde (1Ni-1M, 1Ni-2M, 2Ni-1M ve 4Ni-1M) sentezlenmişlerdir. Hazırlanan katalizörlerin fiziksel ve yapısal özelliklerinin belirlenebilmesi amacıyla katalizörlere ICP-OES, N2 adsorpsiyon-desorpsiyon, XRD ve SEM analizleri gerçekleştirilmiştir. Metanın kuru reformlanma reaksiyonu için, çalışılacak uygun reaksiyon sıcaklığı 750˚C ve besleme oranı CH4/CO2/N2: 1/1/1 belirlenerek deneyler yapılmıştır. Toplamda kütlece % 5 metal içeren bimetalik mikro küre katalizörler varlığında gerçekleştirilen katalitik aktivite deneylerinde en yüksek (% 88- metan) aktiviteyi ve 0,92 H2/CO oranını sol-jel mikroenkapsülasyon- emdirme yöntemiyle sentezlenen 1Ni-2Pd yüklü bimetalik silika mikro küre katalizörü göstermiştir. Ni-Pd yüklü bimetalik silika mikro kürelerin yanı sıra Ni-Co yüklü bimetalik silika mikro kürelerin de aktivite testlerinden bu reaksiyon için oldukça aktif oldukları ve kararlılıklarını 3 saat boyunca korudukları tespit edilmiştir. Katalizörlerin reaksiyon sonrası yapısal ve fiziksel değişimlerinin belirlenebilmesi amacıyla SEM, XRD, TGA ve Raman spektroskopisi analizleri gerçekleştirilmiştir. Ni-Fe yüklü silika mikro küre katalizörlerde reaksiyon sonrası kok oluşumu tespit edilmiştir. Ni-Co ve Ni-Pd yüklü mikro kürelerin yapılarında kok oluşumu tespit edilmemiştir. En yüksek aktiviteyi ve H2/CO oranını sol-jel mikroenkapsülasyon- emdirme yöntemi ile sentezlenen Ni-Pd ve Ni-Co yüklü bimetalik silika mikro küre katalizörler vermiştir. 12 saat uzun ömürlülük aktivite testlerinde de bu katalizörler için kok oluşumu ve aktivite kaybı tespit edilmemiştir.
Nadir toprak elementlerinin ayrılmasında kullanılacak iyonik sıvı sentezi ve geliştirilen iyonojellerin kullanılabilirliğinin incelenmesi
Tez çalışması kapsamında malonamit ile fonksiyonelleştirilmiş bir iyonik sıvı ([MAL][NTf2]) sentezlendi. İyonik sıvının sentezi dört aşamada gerçekleştirildi ve yapısı NMR, FTIR ve HRMS analizleri ile aydınlatıldı. Çalışmaların ilk kısmında, sentezlenen iyonik sıvı kullanılarak Nd, Dy, Eu, La, Lu, Y ve Yb NTE'lerinin, Ba, Mg, Al, Fe, Ni ve Co metallerinin, yeşil, mavi ve kırmızı fosforların ve Nd/Dy ve Eu/Zn karışımlarının asidik ortamda sıvı - sıvı ekstraksiyonları gerçekleştirildi. Ekstraksiyon çalışmaları pH'a bağlı olarak sürdürüldü ve metal konsantrasyonları ICP analizi ile belirlendi. Daha sonra sentezlenen iyonik sıvıya katı bir form kazandırmak amacıyla; iyonik sıvı bir silika kaynağı (TMOS, TEOS, MTMS) ve hem çözücü hem de katalizör olarak kullanılan formik asit ile iyonojel haline getirildi. İyonojel oluşumu için silika kaynağı cinsi, bileşenlerin molar oranları, jelleşme zamanı ve yaşlandırma zamanı gibi sistem parametreleri incelendi. İyonojeller BET, SEM, TEM, FTIR, Raman, TGA, XRD, UV-Vis, CHN-S analizleri ve sertlik testi ile karakterize edildi. Son olarak, elde edilen iyonojellerin endüstriyel olarak büyük öneme sahip Eu/Zn karışımlarının ayrımında membran olarak kullanılabilirliği test edildi. Membran sistem çalışmalarında kullanılmak üzere bir cam difüzyon hücresi tasarlandı ve ayrımın gerçekleşebilmesi için sistem parametreleri çalışıldı. Elde edilen sonuçlara göre; malonamit ile fonksiyonelleştirilmiş iyonik sıvının La(III), Dy(III), Yb(III) ve Lu(III) ayrımında sırasıyla % 71, % 92, % 79 ve % 88 oranında yüksek ekstraksiyon yüzdeleri verdiği ve nadir toprak elementleri için seçicilik gösterdiği belirlendi. Kararlı iyonojeller TEOS: formik asit molar oranı 1 : 8, jelleşme zamanı 96 saat ve yaşlandırma zamanı 8 gün için elde edildi. Sentezlenen iyonojellerin geniş yüzey alanı, gözenekli yapı, termal kararlılık ve amorf yapı gösterdiği belirlendi. Membran sistem çalışmalarında besleme fazı olarak 1 M HCl içinde bulunan Eu/Zn karışımı için alıcı faz olarak 0,1 M Na2CO3 kullanıldığında, % 24 oranında Zn(II)'nin alıcı faza geçerek Eu(III)'ten ayrılabildiği tespit edildi. Günümüzde birçok farklı alanda yaygın bir şekilde kullanılan NTE'lerin ayrımında, sentezlenen iyonik sıvı ve geliştirilen iyonojellerin kullanılabilirliği yeşil kimya alanında oldukça önemli ve umut vericidir.
Adsorbsiyon yöntemi ile sulu ortamlarda Cu(II) ve Cr(III) iyonlarının gideriminde adsorban olarak midye (Mytilus edulis) kabuğu kullanımının araştırılması
Ağır metal endüstrilerinin katı ve özellikle de metal iyonu çözeltisi şeklindeki atıkları toksik etkileri nedeniyle doğada kirletici etki göstermektedir ve bu sebeple ağır metal içeren sulu atıkların doğaya deşarj edilmeden önce metal içeriklerinin uzaklaştırılması önem kazanmaktadır. Ağır metallerin sulu ortamlardan gideriminde pek çok yöntem kullanılmakla beraber son yıllarda doğal kaynaklardan basit süreçlerle elde edilen adsorbentler kullanılarak ağır metal giderimi yaygınlaşmaya başlamıştır. Bu araştırmada adsorbsiyon yöntemiyle Cu(II) ve Cr(III) iyonlarının gideriminde öğütülmüş midye (Mytilus edulis) kabuğunun adsorbent olarak kullanımının incelenmesi amaçlanmıştır. Yapılan çalışma neticesinde Cr(III) için 293 K sıcaklık değerinde adsorbsiyonun Langmuir ve Freundlich izoterminin her ikisine de uyduğu, 303K ve 313K sıcaklıkta ise Freundlich izotermine, 333K sıcaklıkta ise Langmuir izotermine uyduğu görülmüştür. Cu(II) için ise 293K sıcaklık değerinde adsorbsiyonun Freundlich izotermine, 303K sıcaklıkta ise Langmuir izotermine uyduğu tespit edilmiştir. Çalışma sonucunda, başlangıç derişimi 50-200 ppm olan Cr(III) ve Cu(II) iyonları için adsorbsiyon veriminin 293 – 333 K sıcaklık aralığında genel olarak 303 K'de en yüksek değerine ulaştığı tespit edilmiştir. En yüksek adsorbsiyon veriminin, Cr(III) iyonu için 50 ppm başlangıç derişiminde yaklaşık %96 olduğu ve başlangıç derişimlerinin 100 ve 200 ppm'e yükselmesi ile hafif düştüğü, Cu(II) iyonu için 200 ppm başlangıç derişiminde yaklaşık %98 olduğu ve başlangıç derişiminin artması ile arttığı bulunmuştur. Cr(III) iyonunu için adsorbsiyon kapasitesinin yaklaşık 18 mg/g, ve Cu(II) iyonu için 19.5 mg/g olduğu tespit edilmiştir. Birinci derece Lagergren kinetiğine göre Arrhenius denkleminden hesaplanan aktivasyon enerjileri Cu(II) için yaklaşık 8 kJ/mol ve Cr(III) için yaklaşık 7 kJ/mol'dür. Öğütülmüş midye kabuğu, aktif karbon ile karşılaştırıldığında (yaklaşık olarak Cu(II) için 45 mg/g, Cr(III) için 16 mg/g) adsorpsiyon kapasitesinin karşılaştırılabilir olduğu ve öğütülmüş midye kabuğunun Cu(II) ve Cr(III) gideriminde adsorban olarak kullanılabileceği sonucuna ulaşılmıştır. Anahtar Kelimeler: Adsorbsiyon; Ağır Metal; Cu(II); Cr(III); Langmuir izotermi; Freundlich izotermi; Lagergren kinetiği