16
Archived Theses
0
DOIs Assigned
0%
DOI Rate
Discipline
Neodimyum ve itriyum katkılandırılmış yeni kompozit malzemelerin sentezi ve elektriksel özelliklerinin incelenmesi
Polimerler düşük dielektrik sabitine sahip olmaları nedeniyle polimer matrisli kompozit malzemelerin üretiminde tercih edilir. Polimerlerin içerisine gömülü iletken dolgu maddeleri içeren kompozitler son yıllarda büyük ilgi görmektedir. Tez çalışması kapsamında serbest radikalik polimerizasyon metoduyla N-izopropilakrilamid (NIPA) ve stiren (St) monomerleri ile poli(NIPA-ko-St) kopolimeri sentezlendi. Bu kopolimere nadir toprak elementlerinden neodimyum (Nd) ve itriyum (Y) ağırlıkça farklı oranlarda (%10 ve %20) katkılandırıldı ve yeni kompozit malzemeler elde edildi. Poli(NIPA-ko-St) kopolimeri, poli(NIPA-ko-St)-%10 Nd, poli(NIPA-ko-St)-%20 Nd, poli(NIPA-ko-St)-%10 Y ve poli(NIPA-ko-St)-%20 Y kompozit malzemelerin yapısal ve morfolojik karakterizasyonları gerçekleştirildi. Kopolimer ve kompozit malzemelerin elektriksel özellikleri dielektrik sabiti, dielektrik kayıp ve elektriksel iletkenlik özelliklerinin frekansa bağımlılıkları dikkate alınarak değerlendirildi. Poli(NIPA-ko-St) kopolimere eklenen Nd ve Y katkı miktarının artmasıyla saf polimerin dielektrik sabiti (έ) değerlerinin arttığı tespit edildi. Benzer şekilde kopolimere Nd ve Y katkı miktarının artmasıyla saf polimerin dielektrik kayıp (ε՛՛) değerlerinin arttığı belirlendi. İletkenlik değerleri poli(NIPA-ko-St) kopolimeri için 2.41×10–9 S/cm, poli(NIPA-ko-St)-%10Nd kompoziti için 1.86×10–8 S/cm, poli(NIPA-ko-St)-%20Nd kompoziti için 4.78×10–8 S/cm, poli(NIPA-ko-St)-%10Y kompoziti için 1.92×10–8 S/cm, poli(NIPA-ko-St)-%20Y kompoziti için 3.70×10–8 S/cm olarak hesaplandı. Elde edilen elektriksel özellik sonuçlarına göre Nd ve Y elementlerinin poli(NIPA-ko-St) kopolimerine katkılandırılmasıyla elektriksel özelliklerde iyileşme olduğu söylenebilir. Elde edilen kompozit malzemeler elektriksel iletkenlik gerektiren elektronik parça, sensörler, iletken kaplamalar, kapasitörler gibi farklı birçok alanda kullanılabilir.
CoCrFeNi yüksek entropi alaşımlarında Al ve Ti 'un degredasyon, iyon salınımı ve biyoaktivite üzerine etkilerinin araştırılması
Bu çalışma, CoCrFeNi alaşımlarına Al ve Ti katkısının biyomalzeme uygulamaları için önemli olan degradasyon, iyon salınımı ve biyoaktivite özellikleri üzerindeki etkisini araştırmayı amaçlamaktadır. Üç farklı yüksek entropi alaşım (CoCrFeNi, CoCrFeNiAl ve CoCrFeNiTi) mekanik alaşımlama ve ark plazma sinterleme yöntemleri ile üretilmiştir. Mekanik alaşımlama, alaşım tozlarının eldesi için kullanılmış ve 80 saatlik alaşımlama süresi ile tüm numunelerde homojen bir element dağılımının sağlandığı görülmüştür. Ark plazma sinterleme, tozların preslenerek yüksek sıcaklıkta sinterlenmesi için kullanılmış ve Al ve Ti katkısının amorflaşmayı geciktirdiği tespit edilmiştir. Karakterizasyon analizleri, alaşımların mikroyapı, element dağılımı ve faz yapısını belirlemek için SEM, EDS ve XRD analiz yöntemleri kullanılarak yapılmıştır. Degradasyon analizleri, alaşımların yapay vücut sıvısı (SBF) içerisindeki çözünme miktarlarını tespit edebilmek için daldırma öncesi ve sonrası ağırlık ölçümleri yapılarak gerçekleştirilmiştir. Al ve Ti katkısının CoCrFeNi alaşımlarında degradasyon şiddetini azalttığı gözlenmiştir. İyon salınım analizleri, alaşımların SBF içerisindeki metal iyon salınımlarını belirlemek için 4 haftalık bekleme sonrası alınan SBF örneklerindeki metal iyon konsantrasyonları ölçülerek tespit edilmiştir. Tüm numune gruplarında metal iyon salınımlarının ppb seviyelerinde olduğu ve en düşük iyon salınımının CoCrFeNiTi numune grubunda elde edildiği gözlenmiştir. Biyoaktivite analizleri, alaşımların SBF içerisindeki Ca-P çekirdeklenme davranışlarını incelemek için 4 haftalık bekleme sonrasında numune yüzeylerinde meydana gelen Ca-P çekirdeklenmeleri ve yüzeylerdeki Ca-P oranlarının EDS analizleri ile tespit edilmesi ile gerçekleştirilmiştir. CoCrFeNi alaşımında biyoaktivitenin oldukça düşük seviyelerde olduğu, Al katkısının biyoaktiviteyi arttırdığı ve en yüksek biyoaktiviteye CoCrFeNiTi alaşımlarında ulaşıldığı tespit edilmiştir. Bu çalışma, CoCrFeNi esaslı yüksek entropi alaşımların alternatif bir biyomalzeme olarak güçlü bir potansiyele sahip olduğunu ortaya koymaktadır.
Seryum temelli manyetik partiküller ile sulu çözeltilerden malahit yeşilinin adsorpsiyonu
Bu çalışmada, manyetik demir oksit (Fe3O4) parçacıkları ve aljinat (Alg) kullanılarak seryum (Ce) iyonları ile iyonik çapraz bağlama yoluyla seryum temelli manyetik partiküller hazırlandı ve malahit yeşili boyanın sulu çözeltilerde gideriminde bu manyetik partiküllerin adsorpsiyon potansiyeli incelendi. Malahit yeşili boya çözeltilerin seryum temelli manyetik partiküller ile boya giderimleri için adsorpsiyon parametreleri incelendi ve ideal adsorpsiyon parametreleri pH:9, zaman (t):100 dk, seryum temelli manyetik partikül miktarı (m):20 mg, malahit yeşili konsantrasyonu (C0):20 mg/L, sıcaklık (T):298 K olarak belirlendi. Adsorpsiyon sürecinin tek katmanlı Langmuir izotermiyle uyumlu olduğu tespit edildi ve Langmuir izotermine göre elde edilen maksimum adsorpsiyon kapasitesi 37.17 mg/g olarak hesaplandı. Adsorpsiyon sürecinin sözde ikinci dereceye uygun olduğu bulundu ve adsorpsiyon süreci, parçacık içi difüzyonla açıklandı. Adsorpsiyon termodinamiği çalışmalarına göre, adsorpsiyon reaksiyonunun doğasının kendiliğinden olduğu ve bu sürecin endotermik olduğu ve artan rastgeleliğe sahip olduğu belirlendi. Ayrıca, seryum temelli manyetik partiküllerin yeniden kullanılabilirliği araştırıldı ve başarılı bir şekilde kullanılabileceği belirlendi.
Guleman ofiyoliti'ndeki (Gd, Türkiye) kromit cevheri içeren peridotitlerin petrojenezi
Türkiye'deki ekonomik krom cevheri oluşumlarının en önemlisi; Güneydoğu Anadolu–Zagros Sütur Kuşağı'nın içerisinde yer alan ve Neotetis ofiyolitlerinin en büyüklerinden olan Guleman Ofiyolitidir. Ofiyolit içerisinde gözlemlenen kromitler genel olarak harzburjitler içerisinde yer alan dünit kılıfları ile birlikte bulunmaktadır. Bu araştırma kromitlerin kökensel oluşumu ile ilişkili manto süreçleri ve tektonik aktiviteleri daha iyi anlamak ve de peridotitlerin manto kaynağı bölgesi, ergiyik–kayaç etkileşimi ve tektonik ortamını incelemek amacıyla yapılmış olunup, Guleman Ofiyoliti içerisinde yer alan 4 farklı bölgeden alınan kromit ve yan kayaç örneklerine ait mineral kimyası verilerini ve petrografik değerlendirmeleri sunmaktadır. Kromitler içerisinde mevcut olan Cr-spineller yüksek Cr# [(Cr/ (Cr + Al)) = 0.619-0.802] ve Mg# [(Mg/ (Mg + Fe+2)) = 0.66-0.72] ile düşük TiO2 (0.09-0.24) ve göreceli olarak değişken Al2O3 (10.23-20.40) içerikleri ile yer almaktadır. Burada sunulan mineral kimyası analizlerine göre, tüm Cr-spinellerin kompozisyonları magneziyokromitler ile uyumludur ve kimyasal olarak iki farklı grubun varlığına işaret etmektedir. İlk grup yüksek-Cr kromitler olup göreceli olarak daha yüksek Cr# (0.74-0.80) oranları ile temsil edilirken, ikinci grup ise ortaç-Cr kromitler olup yine göreceli olarak daha düşük Cr# (0.612-0.624) içerikleri ile karakterize edilmektedir. İlk grubun kimyasal kompozisyonu, kromitlerin ana ergiyiklerinin yay önü bir tektonik ortamdaki tipik boninitik ergiyiklerle benzer olduğuna işaret etmektedir. Buna karşın, ikinci grubun göreceli olarak daha düşük Cr# içerikleri, kromitlerin kökeni için heterojen bir kaynak içerisinde okyanus ortası sırtı bazaltları (OOSB) veya ada yayı toleyitleri (AYT) benzeri ana ergiyiklerin dahil olmasına işaret edebilir. Yine bu çalışmada ofiyolitin önemli bir bileşeni pozisyonunda bulunan ve bahsi geçen diyabaz, gabro ve kromitleri ihtiva eden yan kayaçlar üzerinde de ayrıntılı mineral kimyası çalışmaları yürütülmüştür. Yan kayaç örneklemeleri de kromitler ile aynı lokasyonlardan yapılmıştır. Yapılan bu çalışmada bahsi geçen harzburjitlerin nasıl bir tektonik ortamda oluştukları ve aynı zamanda kromit üretebilme potansiyeli bölgeler bazında irdelenmiştir. Yapılan çalışmalar ve çıkarımlar neticesinde, Güney Neotetis okyanusunun jeodinamik evrimi için yayınlanmış ayrıntılı jeolojik, jeokimyasal ve jeokronolojik veriler, Guleman ofiyoliti içerisindeki kromit ve yan kayaçların kökeni için yay önü ortamı, yay veya yay ardı açılımının erken evresi ortamları dahil bir okyanus içi dalma-batma zonunda oluşmuş olabileceğine işaret etmektedir. Guleman Ofiyoliti içerisindeki ultramafik kayaçlar ve kromit örnekleri üzerinde yürütülen petrografi çalışmalarında ise, kromit örnekleri dışında, ofiyolitin önemli bir bileşeni pozisyonununda olan yan kayaçlar (harzburjit) üzerinde de ayrıntılı petrografik çalışmalarında bulunulmuştur. Bu kapsamda 4 farklı bölgeden yan kayaç, harzburjit örnekleride alınarak, bu örnekler içerisindeki olivin, piroksen ve spinel minerallerinin EPMA (elektron mikroprob) yöntemi ile kimyasal kompozisyonları belirlenmiştir.
Karaçayır magmatik kayaçlarının mineralojik ve petrografik incelenmesi
Nadir toprak elementleri birçok jeolojik ortamda ve kaya topluluklarında birincil veya ikincil olarak bulunmasına karşılık, karbonatit oluşumları arama faaliyetleri için önemli hedef kayaları ifade etmektedir. Magmatik kökeni nedeniyle kökeni henüz tartışmalı olan kaya grubunda makroskobik dokuda büyük kalsit kristallerinin yanı sıra apatit, mika, amfibol, piroksen ve manyetit vb. mineraller de bulunmaktadır. Arazi gözlemlerinde bu kaya tipi yan kayaçlarla kesen ilişki gösteren stok, dayk ve damar tipinde bulunabilmektedir. Geç Kretase yaşlı Karaçayır plütonunda, Sivas ilinin kuzeyinde yer alan Karaçayır ilçesinde gözlenen karbonatit oluşumları, oldukça tipik dokuya sahip karbonatit yüzeylemeleri içermektedir. Dayk ve damar formundaki karbonatit oluşumları, ana kayaç olarak siyenitik kayaçları keser ve çoğunlukla orta ila iri kalsit kristallerinin yanı sıra apatit, mika, amfibol ve manyetit mineralleri içerir. Karbonatit mostralarından toplanan numunelerde makroskobik-mikroskobik gözlemlerin yanı sıra ayrıntılı izotop ve jeokimya çalışmaları ile köken, oluşum ve yaş verileri doğrulanmış olup, bölge Orta Anadolu'nun en tipik karbonatit mostralarına ev sahipliği yapmaktadır.
Mazıdağı (Mardin) fosfat yataklarının yan kayaçlarının incelenmesi
Fosfat yan kayaçları, fosfat mineralizasyonu sırasında farklı elementleri yüksek konsantrasyonlarda içerebilen materyallerdir. Bu durum, fosfat yan kayaçlarını değerli kaynakları olarak ön plana çıkarır ve fosfat madenciliği sırasında bu elementlerin geri kazanılması açısından önem arz etmektedir. Değerli elementlerin fosfat yan kayaçlarından çıkarılması, düşük konsantrasyonları ve karmaşık kimyasal yapıları nedeniyle teknik ve ekonomik dezavantajları kapsamaktadır. Bu süreç genellikle çeşitli kimyasal ve fiziksel işlemleri kapsar ve bu işlemlerin optimizasyonu maliyet etkinliği ve çevresel etkiler açısından önem taşır. Ayrıca tez çalışması kapmasında nadir toprak elementlerinin ekonomik değer taşıyor olabilirliği göz önünde bulundurulmuştur. Ekonomik olarak, fosfat yan kayaçlarından değerli elementleri geri kazanmak, bu elementlere olan küresel talebi karşılamak için alternatif bir kaynak sunmaktadır. Bu yaklaşım, değerli elementlerin geleneksel kaynaklarına olan bağımlılığı azaltabilir. Ayrıca, fosfat yan kayacında oluşabilecek değerli elementler fosfat madenciliği endüstrisi için ek gelir kaynağı oluşturarak ekonomik verimlilik sağlayabilir. Çevresel açıdan, fosfat yan kayaçlarının değerli elementler açısından değerlendirilmesi, atık malzemelerin yeniden kullanımını teşvik eder ve çevresel etkileri azaltabilir. Bu yaklaşım, fosfat madenciliğinin toplam çevresel ayak izini düşürmeye yardımcı olabilir ve atık yönetimi stratejilerinin bir parçası olarak değerlendirilebilir. Bu nedenle, fosfat yan kayaçlarının değerli elementlerin varlığı açısından değerlendirilmesi hem ekonomik hem de çevresel açıdan önemli fırsatlar sunmaktadır.
Karışık hidroksit çökeleğin sülfürik asit liçinin optimizasyonu ve kinetiğinin incelenmesi
Bu çalışmada nikel içeren karışık hidroksit çökeleğindeki nikel değerinin sülfürik asit (H2SO4) çözeltilerindeki liçinin optimizasyonu vekinetiği incelenmiştir. Karışık hidroksit çökeleğindeki nikelin çözünürlüğü üzerine deney parametrelerinin optimum değerleri merkezi kompozit tasarımı kullanılarak belirlenmiştir. Belirlenen optimum parametre değerlerine göre çözünme kinetiğini temsil eden bir matematiksel model önerilmiştir. Nikel değerinin çözünmesi üzerine sülfürik asit (H2SO4) derişimi, karıştırma hızı, sıcaklık ve liç süresinin etkileri incelenmiştir. Deneyler sonucunda, sülfürik asit derişimi, karıştırma hızı ve reaksiyon sıcaklığının artmasıyla çözünmenin arttığı, katı/sıvı oranının artmasıyla azaldığı bulunmuştur. Çökelekten nikelin çözünme kinetiğinin kül filminden difüzyon kontrollü modele uyduğu belirlenmiştir. Çözünme işlemi için aktivasyon enerjisi 37.73 kJ/mol olarak hesaplanmıştır. Çözünme işleminden sonra çözeltiye evaporasyon işlemi uygulanarak NiO yapısına sahip bileşik elde edilmiştir.
Davulalan plütonunun jeolojik mineralojik ve jeokimyasal bulgular yardımıyla kökeninin belirlenmesi
Davulan Plütonu, Orta Anadolu Kristalen Kompleksinin kuzey-doğu bölümünde yer almakta ve siyenit, nefelinli siyenit ve monzonitten meydana gelmektedir. Ayrıca, nefelinli siyenitler yer yer karbonat damarları içermektedir. Bu plüton; mermer, şist ve kuvarsitten oluşan Paleozoyik yaşlı Akdağ Metamorfiklerini kesmekte ve Pliyosen yaşlı kumtaşları tarafından uyumsuzlukla örtülmektedir. Burada sunulan çalışma, plütonun petrolojik evrimi ve jeotektonik ortamınının daha iyi anlaşılması amacıyla ilksel veriler olan petrografi, tüm kayaç jeokimya ve zirkon U-Pb yaş verilerini sunmaktadır. Petrografik gözlemler sonucu tanımlanan siyenit, nefelinli siyenit ve monzonit jeokimyasal olarak alkalen karakter sunmaktadır ve jeotektonik ortam olarak çarpışma sonrası granitoyitleri ile benzer özellikler sergilemektedir. Nefelinli siyenitler içerisinde tanımlanan karbonat damarları ise düşük nadir toprak elementleri (<100 ppm) ve Sr (<831 ppm) içerikleri ile karakterize edilmektedir. Karbonat damarlarının ilksel manto ve kondrite göre normalize edilmiş jeokimyasal dağılımları manto kökenli karbonatitlerden ziyade sedimanter kökenli karbonatlar ile uyumlu görülmektedir. Siyenit ve nefelinli siyenit örnekleri üzerinde yürütülen zirkon U-Pb yaşlandırma analizleri ile sırasıyla 66 ± 0.60 My ve 65 ± 0.60 My yaşlarını elde edilmiştir ve bu veriler her iki kayaç türünün de Geç Kretase-Erken Paleosen döneminde oluştuklarına işaret etmektedir. Burada sunulan tüm analitik veriler Davulalan Plütonu'nun Geç Kretase-Erken Paleosen döneminde çarpışma sonrası tektonik ortamda oluştuğuna işaret etmektedir.
Susuz ortamda elektrokimyasal olarak antibakteriyel cu-ag kompozit kaplamaların üretimi ve karakterizasyonu
Çelik en basit anlamda dayanıklı malzeme grubunun temel bileşeni olup medikal uygulamalardan gıda üretim taşınım sistemlerine kadar her alanda kullanılmaktadır ancak farklı alaşım elementlerinden oluşan çelikler birçok yüzey gibi bakteri oluşumuna üremesine ortam hazırlayabilmektedir. Bu yüzden antibakteriyel teknolojiler üzerine araştırmalar önem arzetmektedir. Son zamanlarda antibakteriyel metal alaşımları üzerine yapılan araştırmalarda, Cu ve Ag içeren metal alaşımlarının antibakteriyel etkiye sahip olduğu ortaya konulmuştur. Bu çalışmanın amacı yeşil sıvılar olarak literatürde yer bulmuş derin ötektik sıvılar içinde elektrokimyasal kaplama ile antibakteriyel Cu-Ag alaşımı elde etmek ve elde edilen kaplamaların antibakteriyel özelliklerinin bir kısmını incelemektir. Bu çalışmada kaplanacak altlık malzeme AISI 430 serisi olarak seçilmiştir. Hazırlanan çözeltilerin elektrokimyasal analizleri potantiyostat cihazı ile elde edilen kaplamaların yüzey morfolojisi yüksek çözünürlüklü optik mikroskop, SEM-EDS cihazları ile gerçekleştirilmiştir. Çalışmalar sonucunda 20 µm üzerinde Cu-Ag alaşımları çelik altlık malzeme üzerinde elde edilmiş olup anti bakteriyel analizler de Salmonella bakterisinin konsantrasyonunun gümüş oranı azalmasından negatif etkilendiği ancak Pilisteria monocytogenes bakterisine karşı bu etkinin varlığı gözlemlenmemiştir. Genel olarak antibakteriyel testler sonucunda farklı gümüş oranlarının kaplama yüzeylerinde farklı bakteri çeşidine göre farklı etki meydana getirdiği görülmüştür. Genel anlamda Ag ve Cu ile kaplanan metallerin antibakteriyel etkiye sahip olduğu ortaya konmuş olup medikal uygulamalardan gıda sektörüne kadar kullanılmakta olan çelik yüzeylerde bu kaplamaların uygulanmasının faydalı olacağı görülmüştür.
Farklı tipte atıksularda bulunan bazı stratejik hammaddelerin makroalg ile akümülasyonunun araştırılması
Bu çalışmada; atıksuların remediasyonunda etkili bir yöntem olan fikoremediasyon tekniği kullanılarak farklı tipte atıksularda (evsel atıksu, endüstriyel atıksu ve çöp sızıntı suyu) bulunan bazı stratejik hammaddelerin (Al, Sb, As, Be, B, P, Ga, Co, Li, Mg, Si, Sr, Tl, Ti ve V) makroalg (Cladophora fracta) ile akümülasyonu araştırıldı. Bu amaçla; Hazar Gölü'nden toplanan Cladophora fracta Malatya ilinde bulunan tesislerin deşarj noktalarına, önceden hazırlanan reaktörlere yerleştirildi. Günlük olarak hasatlanan Cladophora fracta'daki stratejik hammaddelerin konsantrasyonları ICP-MS ile belirlendi. Her bir stratejik hammadde için elde edilen en yüksek akümülasyon değerine göre hasatlama süreleri belirlenerek Cladophora fracta'nın farklı tipte atıksudaki akümülasyonları karşılaştırıldı. Elde edilen verilere göre en yüksek Alüminyum (Al) akümülasyonu endüstriyel atıksuda 6. günün sonunda %170,1±8,5 olarak, en yüksek Antimon (Sb) akümülasyonu endüstriyel atıksuda 2. günün sonunda %1226,2±61,3 olarak, en yüksek Arsenik (As) akümülasyonu evsel atıksuda 3. günün sonunda %98,7±4,9 olarak, en yüksek Berilyum (Be) akümülasyonu evsel atıksuda 5. günün sonunda %194,8±9,7 olarak, en yüksek Bor (B) akümülasyonu endüstriyel atıksuda 2. günün sonunda %667,8±33,4 olarak, en yüksek Fosfor (P) akümülasyonu endüstriyel atıksuda 1. günün sonunda %783±39,2 olarak, en yüksek Galyum (Ga) akümülasyonu sızıntı suyunda 2. günün sonunda %238,8±11,9 olarak, en yüksek Kobalt (Co) akümülasyonu endüstriyel atıksuda 2. günün sonunda %429,4±21,5 olarak, en yüksek Lityum (Li) akümülasyonu evsel atıksuda 5. günün sonunda %226,6±11,3 olarak, en yüksek Magnezyum (Mg) akümülasyonu evsel atıksuda 4. günün sonunda %71,2±3,6 olarak, en yüksek Silisyum (Si) akümülasyonu evsel atıksuda 2. günün sonunda %247±12,4 olarak, en yüksek Stronsiyum (Sr) akümülasyonu evsel atıksuda 5. günün sonunda %216,1±10,8 olarak, en yüksek Talyum (Tl) akümülasyonu endüstriyel atıksuda 2. günün sonunda %174,4±8,7 olarak, en yüksek Titanyum (Ti) akümülasyonu evsel atıksuda 4. günün sonunda %170,7±8,5 olarak ve en yüksek Vanadyum (V) akümülasyonu evsel atıksuda 4. günün sonunda %208,2±10,4 olarak gerçekleşti. İncelenen stratejik hammaddelerin C. fracta'daki en yüksek akümülasyonları; evsel atıksuda; P>Co>Si>Ga>Li>Sr>V>Be>Ti>Al>B>Sb>As>Mg>Tl, endüstriyel atıksuda; Sb>P>B>Co>Ga>Tl>Al>Li>Sr>Ti>V>Si>Be>As>Mg ve sızıntı suyunda; B>Ga>Li>Co>V>Al>Sr>Ti>As>Be>Sb>Mg>Si>Tl>P şeklinde sıralandı. Sonuçta stratejik hammaddelerden Al, Sb, As, Be, B, P, Ga, Co, Li, Mg, Si, Sr, Tl, Ti ve V'nin Cladophora fracta tarafından etkili bir şekilde akümüle edildiği tespit edildi.
Tetrasiklin gideriminde manyetik itriyum aljinat boncukların kullanımı
Bu çalışmada manyetik Fe3O4 ve aljinat ile nadir toprak elementlerinden itriyum (Y) kullanılarak manyetik itriyum aljinat (m-Y@Alg) boncuklar hazırlandı. m-Y@Alg boncukların oluşumu için Y elementi çapraz bağlayıcı olarak kullanıldı. Hazırlanan bu boncukların tetrasiklin gideriminde kullanımı araştırıldı. Bu amaçla en iyi adsorpsiyon koşulları belirlendi ve bu koşullar pH:5, temas süresi (t):80 dk, m-Y@Alg boncuk miktarı (m):10 mg, başlangıç tetrasiklin konsantrasyonu (C0):5 mg/L, sıcaklık (T):25 °C'dir. Belirlenen en iyi adsorpsiyon koşullarında adsorpsiyon izotermi, kinetik ve termodinamik çalışmaları gerçekleştirildi. Adsorpsiyon sürecinin tek katmanlı Langmuir izotermiyle uyumlu olduğu ve m-Y@Alg boncuklar ile tetrasiklinin adsorpsiyonu için maksimum adsorpsiyon kapasitesinin 16.24 mg/g olduğu hesaplandı. Adsorpsiyon kinetiğinin sözde ikinci dereceye kinetik modele uyumlu olduğu ve parçacık içi difüzyon ile adsorpsiyon süreci açıklandı. Adsorpsiyon reaksiyonunun doğasının kendiliğinden, endotermik ve artan rastgeleliğe sahip olduğu adsorpsiyon termodinamik çalışmalarında belirlendi. m-Y@Alg boncukların yeniden kullanılabilirliği 15 ardışık adsorpsiyon/desorpsiyon çalışmasında test edildi ve etkin bir şekilde bu boncukların kullanılabildiği belirlendi. Özetle, basit hazırlanması, tekrar kullanım imkânı ve doğal olması gibi avantajlara sahip m-Y@Alg boncukların tetrasiklin adsorpsiyonunda etkin olduğu belirlendi.
Seryum (CE) Katkılı Biyoseramik Kaplamalı Skaffold Yapıların Morfolojik, Yapısal, İn-Vitro Korozyon ve Biyoaktivite Özelliklerinin Araştırılması
Bu çalışma, Ti64 alaşım tozu ve küresel karbamit boşluk yapıcı partiküller kullanılarak Toz Metalurjisi yöntemiyle gözenekli Ti64 skaffold alaşımları üretilmesi ve sol-jel daldırma kaplama yöntemi kullanılarak üzerinde CeO2-HAp esaslı biyoseramik kaplamaların geliştirilmesine odaklanmıştır. Kaplamalar sadece HAp ve farklı ağırlık yüzdelerinde (%1, 5 ve 10) CeO2 katkılı HAp ile yapılmıştır. Referans ve kaplanmış numunelerin morfolojik, yapısal, korozyon direnci, in-vitro degredasyon, iyon salınımı ve biyoaktivite özellikleri incelenmiştir. Taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile yapılan analizlerde sol-jel daldırma kaplama tekniği ile başarılı kaplamalar elde edilmiştir. Bununla birlikte, yüzeylerin yüksek porozitesi nedeniyle mikro çatlaklar gözlenmiştir. Üç boyutlu optik profilometre analizlerinde, HAp kaplama uygulaması ile yüzey pürüzlülüğü azalmıştır. Yine enerji dağılımlı X-ışını spektroskopisi (EDX) dedektörü ve X-ışını kırınımı dağılımı (XRD) cihazı ile yapılan karakterizasyonlarda, mevcut elementlerin varlığı, kristal dağılımı ve fazlarının homojen olduğu görülmüştür. Kaplanmamış ve kaplanmış skaffold yapıların mikro sertlik değerleri ölçülmüş, CeO2 katkılı HAp kaplamaların sadece HAp kaplanmış numunelere kıyasla daha yüksek sertlik değerleri göstermiştir. İn-vitro korozyon analizlerinde, gözenekliliğin Ti64 alaşımının korozyon eğilimini azaltmıştır. Bununla birlikte, CeO2 katkılı HAp kaplamaların korozyon direncini artırırken, %10 CeO2 seviyesinin yüksek katkı nedeniyle korozyon direncini düşürdüğü belirlenmiştir. Dört haftalık simüle edilmiş vucüt sıvısı (SBF) içerisinde bekletilen numunelerde, CeO2 katkısının degredasyonu doğrudan etkilememiştir. İndüksiyonla birleşmiş plazma kütle spektrometrisi (ICP-MS) cihazı ile yapılan iyon salınımı analizlerinde, CeO2 katkı oranı ile iyon salınımı arasında anlamlı bir ilişki bulunamamış ve düşük iyon salınım seviyelerinin daha uzun süreli bekletme testlerinde netleştirilebileceği anlaşılmıştır. Biyoaktivite öncesi ve sonrası yapılan SEM-EDS analizlerinde ise, kaplamasız gözenekli Ti64 yüzeyinin bulk Ti64'e kıyasla biyoaktiviteyi arttırmıştır. Ek olarak, HAp kaplama ile belirgin bir biyoaktivite avantajı sağlandığını ve CeO2 katkısının özellikle %10 seviyesinde biyoaktiviteyi olumsuz etkilediği ortaya konmuştur.
Çeşitli derin ötektik sıvılarda elektrokimyasal analiz yöntemi ile katkı kimyasallarının etkisinin çinko ve nikel metalleri için incelenmesi
Bu tez çalışmasında derin ötektik sıvı (DES) kullanılarak saf nikel ve çinko kaplamaları üretilmiş olup, üretilen saf kaplamalar katkı kimyasalı ile üretilen nikel ve çinko kaplamalar ile karşılaştırılarak fiziksel ve morfolojik özellikleri üzerine etkisi incelenmiştir. Bu tez çalışmasında temel amaç saf nikel ve çinko kaplamaların fiziksel ve morfolojik özelliklerini kaplama banyolarına eklenen katkı kimyasallarının pozitif etkisi ile iyileştirmektir. Tez çalışmasında kaplama işleminin gerçekleşeceği 50mL'lik beherler içerisinde iki ana DES hazırlanmıştır. Birincisi ikili bileşim komponent karışımı ile oluşturulan, molar olarak 1:4 karışımından meydana gelen ZnCl2:EG ve ikincisi üçlü komponent karışımı ile hazırlanan molar olarak 1:4:0,4 karışımından meydana gelen ChCl:EG:NiCl26H2O DES çözeltisidir. Üretilen DES'lerin içerisine potasyum hidrojen tartarat (PHT), sodyum sitrat tribazik (SCT) ve amonyum klorür (NH4Cl) katkı maddeleri eklenerek toplamda sekiz adet DES üretilmiş olup üretilen DES'lerin iletkenlik ve pH gibi fiziksel özellikleri incelendi. Elektrokimyasal özelliklerinin incelenmesinde dönüşümlü voltametri ve kronoamperometri teknikleri kullanıldı. Her iki teknikte de analizler üç elektrotlu sistem kullanılarak gerçekleştirildi. Fiziksel ve elektrokimyasal özellikleri incelenen DES çözeltilerini kullanılarak yumuşak çelik üzerine çinko ve nikel kaplaması yapıldı. Elde edilen kaplamaların yüzey pürüzlülük ve kalınlık ölçümü, sertlik ölçümü, SEM-EDS analizi ve XRD analizleri yapıldı. Yapılan analizler sonrasında katkı maddeleri eklenerek yapılan kaplamaların katkı kimyasalı içermeyen sistemler sistemler ile karşılaştırması yapılarak incelendi. Yapılan analizler sonucunda elde edilen verilere göre NH₄Cl katkı kimyasalının kaplamanın sertliğini, kalınlığını ve pürüzlülüğü arttırdığı, tane yönlenmelerini ve boyutunu değiştirdiği belirlenmiştir. Sonuç olarak bu tez çalışmasında kullanılan tüm katkı maddelerinin kaplama özellikleri incelenerek kaplama yapısına avantaj ve dezavantaj sağlayan özellikleri verilmiştir
Neodimyum/Aljinat boncukların boyar madde giderimde kullanılabilirliğinin araştırılması
Bu tez çalışmasında, Kongo Kırmızısı (KK) ve Parlak Mavi G (PMG) boyalarının sulu çözeltiden uzaklaştırılması için Neodimyum/Aljinat (Nd/Alg) boncukları hazırlanmış ve bu boyaların adsorpsiyon potansiyelleri incelenmiştir. Bunun için çapraz bağlama kullanılarak hazırlanan Nd/Alg boncukları FTIR, SEM-EDS ve TGA ile karakterize edilmiştir. KK ve PMG boyalarının adsorpsiyonu için adsorban (boncuk) içindeki Nd miktarı, pH, temas süresi, adsorban miktarı, başlangıç boya konsantrasyonu ve sıcaklık gibi çeşitli parametrelerin etkileri incelenmiştir. KK ve PMG boyalarının etkin uzaklaştırılması için optimum koşullar boncuktaki Nd miktarı: %3, pH: 7, temas süresi: 60 dk, boncuk miktarı: 15 mg, başlangıç boya konsantrasyonu: 25 mg/L ve sıcaklık: 298 K olarak belirlenmiştir. Adsorpsiyon izoterm çalışmaları (Langmuir ve Freundlich izotermleri) ve kinetik çalışmalar (sözde birinci mertebe ve sözde ikinci mertebe) optimum koşullar altında gerçekleştirildi. Adsorpsiyon verilerinin, KK ve PMG boyaları için Langmuir modelini takip ettiği bulunmuştur. Optimum koşullar altında maksimum adsorpsiyon kapasiteleri KK için 46.03 mg/g ve PMG için 25.25 mg/g olarak bulunmuştur. Her iki boyanın adsorpsiyon kinetik verileri sözde birinci mertebe ile uyumlu bulunmuş ve adsorpsiyon süreçleri partikül içi difüzyon ile açıklanmıştır. Termodinamik çalışmalara göre, adsorpsiyon reaksiyonunun doğası her iki boya için de spontan, ekzotermik ve artan rastgeleliktedir. Özetle, doğal bir polimer ile elde edilen Nd/Alg boncuklarının düşük maliyetli ve yüksek verimliliğe sahip olduğu ve bu boncukların küçük miktarlarının bile yüksek konsantrasyonlu boya atık sularının arıtımı için yüksek potansiyele sahip olduğu sonucuna varılabilir.
Karbon elyaf takviyeli polietilenin mekanik, termal vefiziksel özelliklerine nadir toprak elementlerinin etkileri
Bu çalıĢmada termoplastiklerin önemli bir üyesi olan polietilenin mekanik, termal ve morfolojik özellikleri üzerine karbon elyaf tozu ve nadir toprak elementlerinin etkileri incelenmiĢtir. Polietilen olarak alçak yoğunluklu (AYPE) ve yüksek yoğunluklu (YYPE) polietilenler ayrı ayrı çalıĢılmıĢtır. Nadir toprak elementi olarak ise %90 ve üzeri saflıkta lantan ve seryum oksitler kullanılmıĢtır. Öncelikle bu elementler saf suda ayrı ayrı çözüldükten sonra karbon elyaf tozu bu çözeltilere karıĢtırıldı. Lantan ve seryumun karbon elyafa emilimi sağlandıktan sonra bu karıĢımlar hazırlanan alçak yoğunluklu polietilen çözeltisi içerisine dökülerek termoplastik karakterde takviye elemanı geliĢtirildi. Lantan ve seryum esaslı olarak ayrı ayrı elde edilen bu takviye elemanları kurutulup granül hale getirildikten sonra çalıĢmada kullanılacak olan matris malzemeler (AYPE ve YYPE) ile ayrı ayrı ağırlıkça %5, %10, %20 ve %30 oranlarında önce mekanik olarak daha sonrada uygun sıcaklıklarda ekstrüzyonda homojen olarak karıĢtırıldı. Ekstrüzyonda homojen hale getirilen bu karıĢımlar ekstrüzyon çıkıĢında soğutuldu ve akabinde kırıcıdan geçirilerek granül hale getirildi. Elde edilen bu granüller plastik enjeksiyon makinası ile kalıplara basılarak standart çekme çubukları üretildi. Üretilen bu çekme çubuklarının mekanik olarak çekme, eğilme, izod darbe ve sertlik analizleri gerçekleĢtirildi. Elde edilen karıĢımların camsı geçiĢ sıcaklıkları, erime sıcaklıkları ve kütle kayıplarının belirlenmesi için ise TGA/DTA analizi yapıldı. Aynı zamanda matris ve dolgu arasında ki bağlanma mekanizmasının belirlenmesi için ise numunelerin kesit görüntüleri elektron mikroskobu ile incelendi. Hem AYPE hem de YYPE içerisinde artan takviye elemanı miktarına bağlı olarak değiĢimler grafiklerle gösterilerek tartıĢıldı.
Sm2(CO3)3 ve Nd2(CO3)3 çözebilecek derin ötektik sıvıların geliştirilmesi ve bu karbonatların elektrokimyasal aktivasyona karşı tepkisinin araştırılması
Bu tez çalışmasında, nadir toprak karbonatlarının liç işlemi için uygun derin ötektik çözücüler belirlenmiştir. Viskozite ve iletkenlik ölçümleri gibi fiziksel özellikler gerçekleştirilmiştir. Deneylerde kullanılacak olan DES'lerin elektrokimyasal davranışı hakkında bilgi elde etmek için Dönüşümlü Voltametri (CV) ve Kronoamperometri (CA) teknikleri uygulanmıştır. TGA analizi, nadir toprak elementleri karbonatı içinde yaklaşık %10 hidrat gösterdi. Çıplak DES'lerin kararlı potansiyel aralıkları ve karbonatların ayrışmaya başladığı potansiyeller, mikro elektrota uygulanan CV ve CA teknikleri ile belirlenmiştir. Platin elektrot üzerinde ayrışan Nd ve Sm karbonat hidrat tozunun kimyasal bileşimini belirlemek için SEM-EDS ve XRD analizleri yapıldı. Sonuç olarak, nadir toprak elementi karbonat hidratların nadir toprak elementi oksitlerine dönüştüğü gözlemlendi. Elektrokatalitik aktivasyonun etkisini doğrulamak için, karbonatların liç etkinliği ilk olarak çıplak DES solventlerinde 55±5 oC'de 24 saat boyunca potansiyel uygulanmadan gerçekleştirildi. Daha sonra aynı deneysel liç düzeneği 6 saat boyunca elektrokatalitik aktivasyon ile çalıştırıldı. ICP-MS, çözünmüş nadir toprak elementleri için kullanıldı. Uygulanan pals teknikleri ve elektrokatalitik aktivasyon ile liç verimliliği %100'den fazla arttırılmıştır.