Aerogel tabanlı 3D baskılı optofluidik dalga kılavuzlu çok kanallı fotokatalitik mikroreaktörler

Bu tez, aerogeller içinde mikro fotoreaktörler oluşturmak için eklemeli 3D baskı teknolojisinin kullanımını araştırmaktadır. Çalışma, aerogellere özel, düşük maliyetli bir 3D baskı sistemi geliştirmeyi ve 3D baskı süreçlerine uygun bir mürekkep formülasyonunu optimize etmeyi hedeflemektedir. Araştırma, piyasada bulunan bir 3D yazıcının, aerogel tabanlı yapılar için düşük maliyetli bir sistem oluşturmak amacıyla özelleştirilmesiyle başlar. Bu özelleştirilmiş yazıcı, 3D baskı şırınga pompası sistemi ve milimetre altı hatların doğru kalibrasyonu ve baskısı için özel bir yazılımı entegre eder. 3D baskıya uygun mürekkep formülasyonu, katkı maddeleri ve titanyum dioksit nanoparçacıkları içeren bir silika aerogel başlangıç çözeltisinden oluşur. Baskı sonrası yapılan jelleştirme ve çözücü değişim işlemleri, mikro fotoreaktörlerin su ile etkileşime geçmesi için aerogel yapılarının stabilitesini artırır. Reolojik karakterizasyon çalışmaları, mürekkep optimizasyonuna katkı sağlayarak dayanıklılık ve uzun vadeli kullanılabilirlik sağlar. Optimize edilen 3D baskı sistemi ve mürekkep formülasyonları, katkı maddeleriyle aerogellerin baskısında önemli ilerlemeler göstermekte olup, bu uygulamalar, malzeme mühendisliği ve çevre bilimlerinde gelecekteki yeniliklere ve etkili çözümlere zemin hazırlamaktadır.