Kimya Mühendisliği Anabilim Dalı

Katalizör yüzeyinde ürenin bozunmasının incelenmesi

Taşıtlardan kaynaklanan hava kirliliğinin önemli bir kısmı dizel araçların egzozlarından salınan NOx gazlarıdır. Bu gazların çevreye zararsız N2 gazına indirgenmesi için kullanılan en etkili yöntemlerden birisi, bir indirgen madde yardımıyla katalizör yüzeyinde gerçekleştirilen seçici katalitik indirgeme (SCR) yöntemidir.Bu çalışmada NOx indirgenmesinde etkin indirgeme maddesi olan ürenin sol-gel yöntemiyle hazırlanan %1 Cu/Al2O3, %2 Cu/Al2O3, %2 Pt/Al2O3, %1 Ag/Al2O3, %2 Ag/Al2O3 ve %5 Ag/Al2O3 katalizörleri yüzeyinde bozunmasıyla meydana gelen bileşikler tespit edilmeye çalışılmıştır. Katalizörlerin kullanılmasıyla hazırlanan tabletlerin üzerine üre çözeltisi damlatılmak suretiyle 100?400°C sıcaklık aralığında FTIR cihazı kullanılarak spektrumlar alınmıştır. Deneysel çalışma sonucunda bütün katalizörlerde ürenin bozunma ve hidroliz bileşikleri olarak OH, NH, CH gerilme bantları görülmüştür. İlave olarak C=O gerilme titreşim bandı, CO2, melamin, amonyak, amonyum ve izosiyanat bileşiklerine ait pikler gözlenmiştir. Bu bileşiklerin yanı sıra üreye ait NH gerilme titreşimi, adsorplanmış ürenin NH2 gerilme titreşimlerine ait pikler de bazı katalizörlerde bozunma bileşiği olarak gözlenmiştir. Ürenin bozunma bileşiklerinden olan izosiyanat bütün katalizörde görülmekle birlikte en şiddetli pikini %2 Cu/Al2O3 katalizörü üzerinde 250°C sıcaklıkta vermiştir. En fazla sayıda bozunma bileşiği %1 Cu/Al2O3 katalizörü üzerinde 100°C sıcaklıkta alınan spektrumda elde edilmiştir.%1 Cu/Al2O3, %2 Ag/Al2O3, %2 Pt/Al2O3 katalizörlerinin maksimum NOx dönüşümü gösterdikleri sıcaklıklarda alınan spektrumlarda izosiyanat bileşiği görülmüştür. Ayrıca çalışılan katalizörlerde ve tüm sıcaklıklarda amonyak bileşiğinin oluştuğunu söylemek mümkündür. Bu katalizörlerde NOx dönüşümünün azaldığı sıcaklıklardaki spektrumlarda ise melamin pikinin şiddetinin yüksek olduğu görülmüştür. Sonuç olarak çalışılan katalizörlerde ürenin bozunması sonucunda NOx dönüşümü için önemli olan amonyak, izosiyanat ve melamin bileşikleri gözlenmiştir.

Hidrojen sülfürün elementel kükürde seçici oksidasyonu için Ni, V, Ce içeren katalizörlerin geliştirilmesi

Claus prosesi termal oksidasyon ve katalitik reaksiyon basamaklarından oluşan elementel kükürt eldesi için kullanılan eski bir yöntemdir. Katalitik basamaktaki termodinamik kısıtlamalardan dolayı yüksek kükürt verimine ulaşılamamaktadır. Bununla birlikte, H2S'ün tek basamak seçici katalitik oksidasyon reaksiyonunda termodinamik kısıtlamalar yoktur. Bu çalışmada, H2S gazının elementel kükürde seçici oksidasyonunda kullanılabilecek, yapısal olarak kararlı, aktif katalizör geliştirilmesi çalışmaları yürütülmüştür.Ni, V, Ce metallerini içeren katalizörler kompleksleştirme (Ni-O, Ni-V, Ni-Ce) ve MCM-41 malzemesine emdirme (Ni@MCM-41, Ni-V@MCM-41, Ni-Ce@MCM-41, Ce-V@MCM-41) olmak üzere iki farklı yöntem ile hazırlanmıştır. Bütün katalizörlerde karışık metal oksitler için eşmolar oran kullanılmış ve MCM-41 destekli katalizörler toplam metal konsantrasyonu kütlece %15 olacak şekilde hazırlanmıştır. Ayrıca, kütlece %10 ve %20 konsantrasyona sahip Ce-V@MCM-41 katalizörler de hazırlanmıştır. Katalizörlerin yapısal ve fiziksel özelliklerinin belirlenmesi amacıyla karakterizasyon çalışmaları (XRD, BET, Hg-porozimetresi, EDS, SEM, TPR, XPS) yürütülmüştür. Ni-V katalizörünün XRD analizinde Ni2V2O7 karışık metal oksit yapısı belirlenirken Ni-V@MCM-41 katalizöründe MCM-41 yapısına ve metallere ait pikler görülmemiştir. Kompleksleştirme yöntemiyle hazırlanan katalizörlerde yüzey alanı 7-45 m2/g arasında değişirken, MCM-41 destekli katalizörlerde yüzey alanı değeri yaklaşık 10 katı yüksek bulunmuştur. Çalışmanın son aşamasında, Ce-V@MCM-41 katalizörlerinin H2S'ün seçici oksidasyonundaki katalitik aktiviteleri, dolgulu yatak reaktör sisteminde, 200-300 0C sıcaklık aralığında test edilmiştir. Kütlece %15 metal içeren Ce-V(15)@MCM-41 katalizörü 250 0C'de en etkin katalizör olarak belirlenmiştir. Oksidasyon reaksiyonu sonrasında, Ce-V(15)@MCM-41 katalizörünün CeVO4 yapısında değişim olmadığı XRD analizi ile belirlenmiştir.

Trimetil borat ile sodyum borhidrür üretimi

Alternatif enerji kaynaklarından hidrojenin depolanmasında avantaj sağlayan sodyum borhidrürün üretimi için yapılan bu çalışma, iki aşamada yürütülmüştür. İlk aşamada trimetil borat üretimi; ikinci aşamada ise üretilen trimetil borat ile sodyum borhidrür üretimi gerçekleştirilmiştir.İlk aşamada yürütülen trimetil borat üretiminde, borik asit ve kalsiyum klorür miktarı sabit tutulmuş, metanol ise farklı miktarlarda (160-360 ml) kullanılmıştır. Çalışılan sıcaklık aralığı dört kısımda ele alınmış (44-53,5ºC, 53,5-56ºC, 56-62ºC ve 62-65ºC), her bir sıcaklık aralığında elde edilen numunenin trimetil borat içeriği hidroklorik asit kullanılarak B2O3 analiz yöntemiyle (yaş analiz yöntemi), içerdiği fonksiyonel gruplar ise FTIR spektrofotometresiyle belirlenmiştir. Ayrıca, üretilen trimetil borat-metanol azeotropu kalsiyum klorür kullanılarak saflaştırılmış, saflaştırılan numunenin % 98,8 saf olduğu gaz kromotogramından, kütlece % 99,99 trimetil borat içerdiği UV-GB spektrumundan, büyük miktarda trialkil borat ya da bor-oksijen grubu içerdiği ise FTIR spektrumundan belirlenmiştir. Son aşamada ise, farklı metanol miktarlarıyla çalışılan deneylerden geriye kalan ve su tutmak için kullanılmış olan kalsiyum klorürün geri kazanımı incelenmiş ve kütlece % 23,77'sinin geri dönüşümü sağlanmıştır.İkinci aşamada ise, sodyum hidrür ve trimetil boratın otoklav sisteminde değişik sıcaklıklarda (206-274ºC) ve argon basıncı altında (330-690 psi), parafinik yağ ortamında reaksiyona girmesi sağlanarak sodyum borhidrür üretimi gerçekleştirilmiştir. Elde edilen ürünün sodyum borhidrür içeriği hidroklorik asit ile B2O3 analiz yöntemi (katı analizi) ve elektrokimyasal analiz yöntemiyle tayin edilmiş ve sodyum borhidrür üretim veriminin % 49,9-83,5 aralığında değiştiği görülmüştür. Bu çalışmalar gözönünde bulundurularak sodyum borhidrür üretimi için belirlenen optimum çalışma koşulları şunlardır; reaksiyon sıcaklığı 240°C, reaksiyon basıncı 483 psi, reaksiyon süresi 120 dk ve süspansiyon ortamı içindeki sodyum hidrür miktarı % 20. Son olarak, saf trimetil borat yerine trimetil borat-metanol azeotropu kullanıldığında reaksiyon basıncının tehlikeli şekilde arttığı ve sodyum borhidrür üretim veriminin % 57 olduğu belirlenmiş; dolayısıyla saf trimetil borat yerine trimetil borat-metanol azeotropunun kullanımının avantajlı olmadığı gözlemlenmiştir.

Propanın seçici oksidasyonu ile propilene dönüşümü reaksiyonu için SBA-15 ve MCF destekli katalizör geliştirilmesi

Bu çalışmada, yüksek yüzey alana sahip, mezogözenekli, V,Ce temelli katalizörler hazırlandı. V, Ce temelli katalizörler propanın propilene seçici oksidasyonu gibi reaksiyonlarda aktif özellik göstermektedir. Yüksek yüzey alanı, kontrol edilebilir gözenek yapısı ve termal kararlılığı ile araştırmacıların ilgisini çeken mezogözenekli SBA-15 ve MCF malzemeleri katalizör destek maddesi olarak kullanılmıştır. SBA-15 malzemesinin sentez şartlarının belirlenebilmesi amacıyla ön çalışmalar yapılmıştır. Karakterizasyon çalışmaları sonucuna göre en uygun sentez şartı belirlenmiş ve tekrarlanabilirliği sağlanmıştır. SBA-15 sentez şartlarından farklı olarak gözenek büyütücü kimyasal kullanılarak hazırlanan MCF sentezi gerçekleştirilmiştir. SBA-15 ve MCF destek maddeleri üzerine emdirme (imregnation) ve doğrudan (hidrotermal) sentez yöntemleri kullanılarak, seçici oksidasyon reaksiyonlarında birçok avantaja sahip olan V ve Ce metalleri karışık ve tekli olarak yüklenmiştir. Malzemelerin yapısal ve fiziksel özelliklerinin belirlenebilmesi amacıyla karakterizasyon çalışmaları yürütülmüştür. SBA-15 ve MCF malzemesinin karakteristik yapısını gösteren üç ana pik X-ışını kırınım desenlerinde görülmüş ve BET yüzey alanları 924 m2/gr ve 932 m2/g olarak bulunmuştur. SBA-15 malzemesinin N2 adsorpsiyon analizi sonucu bulunan gözenek çapı ve gözenek duvar kalınlığı ile MCF malzemesinin hücre ve pencere boyutlarının literatür ile tutarlı sonuçlar verdiği belirlenmiştir. Emdirme yöntemi ile hazırlanan metal içerikli SBA-15 malzemelerinin XRD analizlerinde SBA-15 malzemesinin karakteristik üç ana pikinin korunduğu gözlemlenirken, doğrudan sentez yöntemi ile hazırlanan malzemelerde karakteristik pikler görülmemiştir. Emdirme yöntemi ile hazırlanan V-Ce karışık metal oksit içerikli SBA-15 malzemesinde CeVO4 kristal yapısına ait pikleri mevcuttur. SBA-15 ve MCF üzerine emdirme yöntemi ile hazırlanan malzemelerin yüzey alanı düşerken, doğrudan sentez yöntemi ile hazırlanan malzemelerin yüzey alanı değişmemiştir. Saf halleri ile karşılaştırıldığında, her iki destek madde kullanılarak, emdirme yöntemi ile hazırlanan katalizörlerin gözenek boyutlarının düştüğü, doğrudan sentez yöntemi ile hazırlanan katalizörlerin yaklaşık olarak değişmediği bulunmuştur.

Alkali sodyum borhidrür çözeltisinden katalitik hidrojen üretimi

Hidrojenin kimyasal olarak depolanması mümkün olan maddelerden en önemlisi sodyum borhidrürdür. Sodyum borhidrürden (NaBH4) hidroliz yoluyla hidrojen gazı üretimi için uygun katalizörler kullanılarak kontrollü hidrojen üretimini sağlayan sistemlerin geliştirilmesi güncel bir araştırma konusudur. Yapılan bu çalışmada, NaBH4'ün alkali çözeltisinden kontrollü hidrojen üretimi amaçlanmıştır. NaBH4 ve alkali çözelti konsantrasyonunun, katalizör tipinin (3,2 mm çaplı ticari silindirik alümina pelletler üzerine kaplanmış ağırlıkça % 0,5 ve % 1,0'lik Platin, % 0,5'lik Rutenyum, % 0,5'lik Paladyum ve % 0,5'lik Rodyum), katalizör miktarının, çözelti akış hızının ve sıcaklığın hidrojen üretimine olan etkileri incelenmiştir. Yapılan ön deneylerde, hidrojen üretimi artan NaBH4 konsantrasyonu ve katalizör miktarı ile çok az bir şekilde artmıştır. Bundan dolayı daha sonra yapılan bütün deneylerde 0,6*10-4 g/ml NaBH4 ve 3 g katalizör kullanılmıştır. NaOH konsantrasyonu % 1 - 15 (a/a) aralığında değiştirilmiştir ve en yüksek hidrojen üretim hızı % 10'luk NaOH konsantrasyonunda gözlenmiştir. Ayrıca, hidrojen üretimi artan çözelti akış hızı ve sıcaklıklarla da artmıştır. Benzer hidrojen üretim hızları bütün katalizör tipleri için gözlenmiştir. Düşük maliyetinden dolayı bu çalışma sonucunda, % 0,5'lik Pt katalizör tercih edilmiştir. % 64-85 aralığında değişen oranlarda hidrojen üretim verimi gözlenmiş ve aralarında büyük bir fark olmadığı görülmüştür. Ayrıca her bir katalizör için hidrojen üretiminin en fazla olduğu NaOH konsantrasyonları da belirlenmiştir.

Nitratın çeşitli topraklardaki adsorpsiyon ve taşınımının incelenmesi

NİTRATIN ÇEŞİTLİ TOPRAKLARDAKİ ADSORPSİYONVE TAŞINIMININ İNCELENMESİTuba ÖZDEMİRFırat ÜniversitesiFen Bilimleri EnstitüsüKimya Mühendisliği Anabilim DalıÖZETBu çalışmada nitratın çeşitli toprak (kumlu, kireçli ve killi) örnekleri üzerine adsorpsiyonu kesiklisistemde ve dolgulu kolonda araştırılmıştır. Kesikli sistem deneysel çalışmaları üç farklı boyutaralığındaki (2.36-1.18, 1.18-0.6 ve 0.6-0.36 mm) toprak örnekleriyle 25-500 mg/L konsantrasyonaralığında değişen başlangıç nitrat çözeltileri, farklı sıcaklık değerleri (15, 25, 35 ve 45 ºC) ve 25-120rpm aralığında farklı çalkalama hızları kullanılarak yürütülmüştür. rad, qden ve % adsorpsiyon değerlerininbaşlangıç nitrat konsantrasyonu artışıyla arttığı belirlenmiştir. Sıcaklık artışıyla dengede adsorplanannitrat miktarı, adsorpsiyon ilk hızı ve % adsorpsiyon'un azaldığı gözlenmiştir. Diğer taraftan partikülboyutunun küçülmesi ile adsorpsiyon hızının arttığı belirlenmiştir. Kullanılan toprak örneklerinintümünde nitrat adsorpsiyonunun Freundlich adsorpsiyon modeliyle iyi bir uyum sergilediği gözlenmiştir.Bütün toprak örnekleri için adsorpsiyon prosesinin ekzotermik olduğu gözlenmiştir. Kullanılan toprakörneklerinin tümünde nitrat adsorpsiyonunun pseudo ikinci dereceden hız eşitliği ile uyumlu olduğubelirlenmiştir.Çalışmanın ikinci kısmında ise nitratın kum ve kireçli toprak örnekleri üzerine adsorpsiyonu 25ºC sabit sıcaklıkta, 10-60 ml/dak aralığındaki farklı sıvı akış hızları, farklı dolgu yükseklikleri (15, 30, 45ve 60 cm) ve 50, 100 ve 200 mg/L nitrat giriş konsantrasyonuna sahip nitrat çözeltileri kullanılarakdolgulu kolonda yürütülmüştür. Sıvı akış hızının artışıyla her iki toprak örneği için de nitrat adsorpsiyonhızının azaldığı görülmüştür. Kolon yüksekliği artışıyla her iki toprak örneği için de nitratın kolonçıkışında geciktiği ve dolayısıyla nitrat adsorpsiyonunun arttığı belirlenmiştir. Nitratın kolona girişkonsantrasyonunun adsorpsiyon hızı üzerine her iki toprak örneği için de fazla etkisi olmadığıbulunmuştur. Dolgulu kolon çalışmalarından elde edilen veriler Adam-Bohart ve Yoon-Nelson sabityatak modellerine uygulanarak yatak karakteristik parametreleri bulunmuştur. Adam-Bohart modelinegöre yüksek akış hızlarında yatak performansının iyi olmadığı gözlenmiştir. Ayrıca Yoon-Nelsonmodelinin nitratın dolgulu kolonda adsorpsiyonunda kireçli toprak örnekleri için daha iyi bir modeleşitliği olabileceği belirlenmiştir.Anahtar Kelimeler: Nitrat, Toprak, Adsorpsiyon, Adsorpsiyon İzotermleri, Dolgulu Kolon, Modelleme

Kayısının osmotik dehidrasyonu ve kurutmaya etkisi

ÖZETYüksek Lisans TeziKAYISININ OSMOTİK DEHİDRASYONU VE KURUTMAYA ETKİSİAyşe İSPİRFırat ÜniversitesiFen Bilimleri EnstitüsüKimya Mühendisliği Anabilim Dalı2006, Sayfa: 104Bu çalışmada kayısının osmotik dehidrasyonu ve kurutulması çalışıldı. Bu amaçla farklıosmotik ortamlar hazırlandı. Farklı osmotik madde, çözelti konsantrasyonu, sıcaklık, örnek/çözeltioranı, zaman, örnek geometrisi, ön işlem, çalkalama, kesikli-sürekli işlem gibi çeşitli parametrelerinetkisi araştırıldı. Osmotik dehidrasyon sırasında meydana gelen su kaybı ve katı kazanımı için etkindifüzivite, kütle transfer katsayısı ve denge dağılım katsayısı hesaplandı. Daha sonra, non-lineerregresyon kullanılarak, bu katsayılar üzerine işlem parametrelerinin etkisi modellendi.Osmotik olarak dehidre edilen kayısılar 75 oC sabit sıcaklıkta kurutuldu. Kuruma kinetikleriincelendi. Tüm parametreler için etkin difüzyon katsayısı hesaplandı.Deneysel sonuçlar sürekli metodun kesikli metoda göre daha iyi olduğunu ve çalkalamanınetkisinin önemsiz olduğunu gösterdi. Su kaybı ve katı kazanımı, çözelti konsantrasyonunun, sıcaklığınve işlem süresinin artmasıyla, örnek/çözelti oranının ve örnek geometrisinin azalması ile artmıştır. Önişlem uygulaması ise su kaybı ve katı kazanımını azaltmıştır.Büzülme sonuçları, nem içeriğindeki azalma ile kayısının hacim, çap, uzunluk veyoğunluğundaki değişimin geleneksel kurutmaya göre daha az olduğunu gösterdi.Anahtar Kelimeler: Kayısı, osmotik dehidrasyon, kurutma, büzülme, kinetik, modelleme

Bor karbür üretimi ve karakterizasyonu

Bor mineralleri insanlık tarihi boyunca kullanılmıştır. Bugün, dünya ölçüsünde bilimsel ve teknolojik gelişimlerin getirdiği çağdaş uygulamalara baktığımızda bor ürünlerinin 200'ü alternatifsiz olmak üzere 250'yi aşkın malzemede kullanıldığını görmekteyiz. Bu bakımdan, bor mineralinden hammadde girdisi olarak başlayan uygulama ve etkinlikler pek çok sektör ve teknoloji alanını yakından ve doğrudan ilgilendiren bir ?tekno-ekonomik? unsur haline gelmiştir. Bor karbürün temel maddelerinden olan borun dünya rezervlerinin % 72'sinin Türkiye'de bulunması, rafine borların katma değerinin yüksek olması ve ülkemizin dünya teknolojik gelişmesinde yer alması için yapılan çalışma önemlidir.Bu çalışmada bor karbür üretimi ve karakterizasyonu gerçekleştirilmiştir. Bor karbürün yüksek sertliği, birçok kimyasal reaksiyona karşı dayanımı ve düşük yoğunluğu önemli özelliklerindendir. İçerik bakımından yaklaşık % 80 Bor ihtiva eden bor karbür yüksek ergime noktası, iyi kimyasal ve fiziksel kararlığından dolayı nötronların absorbe edilmesinde etkin ve ekonomik kullanıma sahiptir. Bor karbür askeri araçlarda zırh plakaları, uzay mekikleri, kimyasal korozif ortamlar, nükleer sanayi gibi pek çok alanda kullanılır.Sanayide Bor Karbür üretimi; 2600°C'de karbonlu direnç fırınında reaksiyona sokulması veya Susuz borik asit, grafit veya kok tozu ile ark ocağında birlikte ergitilmesiyle elde edilmektedir. Bu çalışmada üretim için iki farklı giriş maddesi kullanılmıştır. İlk olarak borik asit ve polivinil alkol'den Sol-Jel tekniği ile elde edilen ara ürün 750oC'de azot gazı ortamında piroliz edilerek, bor karbür ön maddesi üretilmesi planlanmıştır. Deneysel çalışmada ilk olarak polimerden seramiğe dönüşüm esnasında polivinil alkol içeren borun termal bozunma prosesi ile 3 oC/min, 5 oC/min, 20 oC/min ısıtma hızlarında TGA ve DSC çalışmaları yapılmıştır. Piroliz esnasında bekleme sıcaklıklarının ve bekleme sürelerinin etkilerini incelemek üzere son seramik ürünün XRD, FTIR analizleri yapılmıştır. Azot gazı ortamında, 3 oC/min ısıtma hızında, 750 oC'de, 3 saat piroliz edilen ürünlerin bor karbür üretimine elverişli oldukları gözlenmiştir. Ayrıca sitrik asit ve borik asitten de bor karbür üretmek için çalışmalar yapılmıştır. Elde edilen numunelerin 3 oC/min, 5 oC/min, 10 oC/min, 20 oC/min ısıtma hızlarında TG-DTA, XRD analizleri yapılmıştır. 1400 oC'de argon gazı ortamında 2 saat bekleme süresinde ısıtılarak B4C elde edilmiştir.

Atık sularda karbon aerojel ile ağır metal tutunması

Bulunduğumuz teknoloji çağında nüfusun hızla artması, sanayi ve tabi ki bilinçsizce doğaya bırakılan atıklar nedeni ile ekosistemimiz hızla kirlenmektedir. Bu kirliliğin en büyük nedenlerinden birisi de çevreye verilen ve içerisinde metal elementleri bulunan katı atıklar ve atık sularıdır. Metalik kirleticiler, organik kirleticiler gibi kimyasal ve biyolojik yollarla parçalanamazlar. Atık sulardaki metal kirliliğini gidermek için kullanılan yöntemlerden birisi, ağır metallerin adsorpsiyonudur.Bu çalışmada karbon aerojel ile kobalt iyonunun adsorpsiyonu araştırılmıştır. Bu amaçla araştırmada öncelikle karbon aerojel üretimi yapılmıştır. Sol - jel yöntemi ile farklı resorsinol /formaldehit, resorsinol/su mol oranlarında çalışılarak elde edilen aquajellerden, CO2 ile süper kritik şartlarda kurutma yapılarak aerojel elde edilmiştir. Elde edilen aerojellerden 950 °C'da piroliz işlemine tabii tutularak üretilen karbon aerojellerin arasından maksimum yüzey alanına sahip (466 m2/g) olan numuneler adsorpsiyon çalışmasında kullanılmıştır. Üretilen karbon aerojelin yüzey özelliğini incelemek amacıyla X- ışını analizi yapılmıştır.Kesikli sistem içerisinde Co (II) iyonunun ticari karbon aerojel üzerinde adsorpsiyonunda; temas süresi, pH, adsorban dozajı, sıcaklık, başlangıç konsantrasyonlarının etkisi incelenmiştir.Sıcaklık artışı ile adsorpsiyonun artmasından dolayı kimyasal adsorpsiyonun gerçekleştiği, ayrıca Co (II) iyonunun adsorpsiyonunun Langmuir izotermi ile uyum içinde olduğu gözlenmiştir.Cevap-yüzey metodu yaklaşımı ile adsorpsiyon sürecine önemli etkisi olan; pH, adsorban dozajı ve sıcaklık bağımsız değişken olarak seçilmiştir. İstatistiksel ikinci dereceden çok terimli denklem kullanılarak parametrelerin etkisinin Box-Wilson deneysel tasarım metoduna göre maksimizasyonu yapılmıştır. Co(II) için maksimum adsorpsiyon yüzdesi 94,63 olarak bulunduğu durumda, adsorban konsantrasyonu, pH ve sıcaklık değerlerinin sırasıyla 0,16 g adsorban/50mL çözelti, 9,92, ve 68,1°C olduğu belirlenmiştir. Ticari ve üretilen karbon aerojel ile optimum şartlarda yapılan adsorpsiyon deney sonuçlarına göre adsorpsiyon yüzdesi sırasıyla 91,58 ve 65,77 bulunmuştur.Optimum şartlarda adsorpsiyon deneylerinde kullanılan ticari karbon aerojeli çözeltiden filtre ile süzülmüş, filtrede kalan kobalt yüklü karbon aerojelden kobalt iyonlarının desorpsiyonu H2SO4, EDTA, HCl ve Na2CO3 nin 1M /50 mL çözeltileri ile incelenmiştir. Desorpsiyon yüzdesinin çok düşük olduğu (%7,09?0,9) belirlenmiştir. Bu sonuçlar da Co (II) iyonunun karbon aerojel üzerinde adsorpsiyonunun kimyasal adsorpsiyon olduğu sonucunu desteklemiştir.

Büyükbaş hayvan dışkısından biyogaz üretimi

Bu çalışmada biyogazın inek dışkısından üretiminde en uygun koşulların belirlenmesi için iki set deney yapılmıştır. Bağımsız değişkenler birinci set deneylerde özümleyici miktarı ve pH iken ikinci set deneylerde katı yüzdesi ve pH olarak belirlenmiştir.Çalışmalar kesikli sistemde 14 adet 250 mL'lik cam reaktörler kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Deney koşulları Box-Wilson Deneysel Tasarım yöntemine göre belirlenmiştir. Çalışma sırasında alınan deneysel bulgular da Design Expert 7.0.0. programı kullanılarak analiz edilmiştir.Birinci set deneylerde inek dışkısının aerobik dönüşümünde özümleyici miktarı ve pH'ın asetik asit miktarındaki değişime, gaz oluşum hızına ve günlük giderilen uçucu madde yüzdesine etkisi incelenmiştir. Özümleyici miktarı 50-150 gram, pH ise 6,8-7,8 aralığında (sıcaklık, katı yüzdesi sabit) değiştirilmiştir. Yapılan analizlerin Design Expert 7.0.0. programında istatistiksel analizi sonucunda her bağımlı değişken için model denklikleri ve en uygun çalışma koşulları belirlenmiştir. Büyükbaş hayvan dışkısından biyogaz üretimi için en uygun pH'ın 7,37, özümleyici miktarının ise 108,17 gram (1,67 g özümleyici/g dışkı) olduğu belirlenmiştir.İkinci set deneylerde inek dışkısının aerobik dönüşümünde katı yüzdesi ve pH'ın asetik asit miktarındaki değişime, gaz oluşum hızına ve günlük giderilen uçucu madde yüzdesine etkisi incelenmiştir. Katı yüzdesi %4-%12, pH ise 6,90-7,50 aralığında (sıcaklık, özümleyici miktarı sabit) değiştirilmiştir. Yapılan analizler sonucunda her bağımlı değişken için model denklikleri ve en uygun çalışma koşulları belirlenmiştir. Büyükbaş hayvan dışkısından biyogaz üretimi için (sıcaklık, özümleyici miktarı sabit) en uygun pH'ın 7,22, yüzde katının ise %8,07 olduğu belirlenmiştir.

PEM yakıt hücresi katodunda kullanılmak üzere platin bazlı üçlü katalizörlerin sentezi, karakterizasyonu ve elektrokatalitik özelliklerinin incelenmesi

Yakıt hücreleri kimyasal enerjinin yüksek verimde kullanılabilir elektrik enerjisine dönüşümünü sağlayan cihazlardır. Geliştirilmiş birçok farklı tipteki yakıt hücresi içinden PEM (polimer elektrolit membran) yakıt hücresi, düşük sıcaklıklarda çalışması (genellikle 80-90 C°), korozyona dayanıklı oluşu ve az hacim kaplaması gibi avantajları sayesinde ulaşım araçlarında enerji kaynağı olarak kullanılmak için en uygun adaydır. PEM yakıt hücresinin ticari yaygınlık kazanmasının önünde duran en büyük engellerden biri oldukça pahalı platin bazlı elektrokatalizörlerin kullanımını gerektirmeleridir. PEM yakıt hücresinin ürettiği potansiyel, oksijen indirgenme reaksiyonunun gerçekleştiği elektrottaki yavaş reaksiyon kinetiği tarafından sınırlanmaktadır. Bu yüzden, PEM yakıt hücreleri üzerine yapılan çalışmalar katotta yürüyen oksijen indirgenme reaksiyonunun (OİR) elektrokatalizinde kullanılacak katalizörün geliştirilmesi üzerine yoğunlaşmaktadır.Bu çalışmada, PEM yakıt hücresi katodundaki OİR reaksiyonunun elektrokatalizinde kullanılabilecek ucuz ve etkin katalizörlerin sentezlenmesi amaçlanmıştır. Katalizörler, platinin Ag, Cu ve Fe geçiş metalleri ile oluşturduğu üçlü katalizörlerin karbon destek üzerinde yaş emdirme indirgeme yöntemi ile biriktirilmesi ile hazırlanmış ve N2 adsorpsiyonu, XRD, SEM, EDS ve döngülü voltametri yöntemleri ile karakterize edilmiştir. Karakterizasyon çalışmaları sonucunda katalizörlerin makrogözenekli yapıda olduğu ve yüzey alanlarının 152 ile 209 m2/g arasında değiştiği görülmüştür. Platin partikül boyutu 3,66 ile 16,35 nm arasında değişmektedir ve platin oranı fazla olan katalizörlerin daha küçük partikül boyutuna sahip olduğu görülmüştür. Döngülü voltametri ölçümlerinde kullanılacak elektrodun hazırlanışında bağlayıcı maddenin türünün önemli olduğu görülmüştür. PTFE bağlı olarak hazırlanan katalizör filmlerinin elektroaktif yüzey alanları düşük iken nafion ile hazırlanan katalizörlerin elektroaktif yüzey alanları oldukça yüksektir. PtAgFe/C-611 katalizörünün 557,25 cm2/mg elektroaktif yüzey alanı ile en yüksek elektroaktif yüzey alanına sahip katalizördür. En yüksek aktiviteyi yine PtAgFe/C katalizörlerinin verdiği ve kütle aktivitesinin platin oranı ile ters orantılı olduğu bulunmuştur. Katalizörlerin oksijen indirgenme reaksiyonundaki seçiciliği dönen disk-halka elektrot voltametrisi tekniği ile incelenmiştir. Peroksit oluşum yüzdesinin platin oranı az olan katalizörlerde daha fazla olduğu görülmüştür. Sonuç olarak bu çalışmada sentezlenen katalizörlerden PtAgFe/C-611 ve PtCuFe/C-611 katalizörlerinin PEM yakıt hücresi katodunda alternatif katalizör olarak kullanılabileceğine karar verilmiştir.

Yakıt hücrelerinde metanolden elektrokatalitik hidrojen üretimi

Araştırmada yüksek hidrojen saflığı isteyen sistemlere; bu ihtiyacı karşılamak ve enerji verimliliğini artırmak amacıyla, yakıt hücrelerinde elektrokatalitik olarak hidrojen üretimi incelenmiştir. Yakıt hücrelerinin günümüzde en yaygın biçimde araştırılan alternatif enerji dönüşüm ekipmanları olduğu düşünülürse yakıt kaynaklarının çeşitlendirilmesi ve depolama seçeneklerinin artırılmasının ne denli önem taşıdığı anlaşılabilir.Hidrojen yakıtı ile çalışan yakıt hücreleri için en önemli sorun, hidrojenin depolanması ve üretim maliyetinin düşürülmesi; bu sayede toplam enerji dönüşüm veriminin artırılmasıdır. Bu çalışmada yakıt hücrelerinin yüksek enerji verimliliğinden yararlanılarak hidrojenin organik kaynaklı metanolden üretimi araştırılmıştır. Aynı zamanda hidrojen ihtiyacının yerinde üretim sayesinde giderilerek depolama ve transfer zorlukları aşılabilmektedir. Bu sayede, uygulamalarda karşılaşılan doğrudan metanollü yakıt hücresi (direct methanol fuel cell ? DMFC) ve proton değiştirici membranlı (proton excahnge membrane ? PEM) yakıt hücrelerinin işletme sınırlamalarından kaçınılması amaçlanmıştır.Çalışmada seçilen metanol-su karışımının reform reaksiyonları elektrokatalitik olarak gerçekleştirilmiş ve üretim safsızlığı, hızı ve verimi incelenmiştir. Elektrokatalitik yakıt reformasyon hücresinin optimum çalışma koşullarını belirlemek üzere elektrokatalizör bileşimi, yakıt derişimi ve akım yoğunluğu parametreleri üzerinde çalışılmıştır. Çeşitli yakıt bileşimlerinde yapılan denemelerde en iyi dönüşüm şartlarının % 60 ? 70 h/h metanol içeriğine sahip yakıt bileşiminde elde edildiği saptanmıştır. Metanol elektrooksidasyonu için, dönüşümlü voltametri analizleri yapılarak deneysel ayrışma gerilimi asidik ortamda 0,4 ? 0,6 V arasında bulunmuştur.Tek hücreli, sürekli akışlı yakıt hücresi imalatı yapılarak anot ve katot katalizörü için %10 a/a Pt/C, %99,9 a/a Ni ve %99,9 a/a Pt tozlar kullanılmıştır. Bu hücre ile yapılan denemelerde 0,7-0,8 V değerlerinde, analiz değerlerinin yaklaşık % 20 ? 25 üzerinde, gerilim uygulanarak yüksek saflıkta hidrojen gazı üretimi başarıyla gerçekleştirilmiştir.Ayrıca elektrokatalizör malzemeleri içerisinde 400 mA akım şiddeti ve görünür yüzey alanı başına 4 mg/cm2 katalizör yüklemesinde, katalitik etkinliğin sırasıyla; Pt (% 99,9 a/a) > Ni (% 99,9 a/a) > Pt/C (% 10 a/a) şeklinde azalma gösterdiği tespit edilmiştir.

Kömürün akışkan yatakta yakılması

ÖZET Yüksek Lisans Tezi KÖMÜRÜN AKIŞKAN YATAKTA YAKILMASI Neslihan DEVECİ Fırat Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Kimya Mühendisliği Anabilim Dalı 1994, Sayfa: 80 Son yirmi yılda, daha ucuz enerji üretimi için düşük kaliteli kömürlerin değerlendirilmesine yönelik çalışmalar artmıştır. % 85'e kadar inert madde içeren artıkların kolayca yıkılabileceği akışkan yatak sistemi en uygun yakmak sistemi olarak kabul edilmektedir. Akışkan yatakların en önemli avantajları yanma yazındaki atmosferi kirleticilerin kontrolünün kolay olması ve yatak içerisindeki ısı transferinin yüksekliğidir. Akışkan yatakla ilgili yapılan çalışmanın, uçucu madde ayrılması ve yanması, geriye kalan artık charın yanmasını kontrol eden mekanizmaların ortaya konulması gibi konulan içermektedir.Sunulan tezde, Şırnak-Cizre linyiti, Tunçbilek linyiti ve Zonguldak taşkömürünûn 1,70-15 mm büyüklük aralığındaki tek tanelerinin sabit yatakta ve inert dolgu maddesi olarak yoğunluğu 2,638 g/cm3 olan kum kullanılan bir akışkan yatakta, uçucu madde ve karbon yanma sürelerinin tanecik boyutu ile değişimi belirlenmiştir. Ayrıca akışkan yatakta karbon yanma süresinin yatak sıcaklığı ve hava hızı ile değişimi de incelenmiştir. Yapılan çalışmanın ikinci bölümünde, akışkan yatakta sürekli besleme halinde karbon yanma hızı hesaplanmış ve çift direnç teorisi ile hesaplanan hızlarla karşılaştırılmıştır. Yapılan deneysel çalışmanın yanında, yanmanın difüzyonal kinetik, kimyasal kinetik veya \)er ikisinin birleşimi ile kontrol edildiği durumları dikkate alan bir matematiksel model geliştirilerek aynı şartlar için, teorik olarak karbon yanma süreleri hesaplanmıştır. Çalışma sonucunda sabit ve akışkan yatakta uçucu madde yanmasının kimyasal kontrollü, karbon yanmasının difüzyon kontrollü olduğu belirlenmiştir. Yatak sıcaklığının değişiminin ısınınca şişen kömürlerin karbon yanma süresini pek değiştirmediği, fakat orijinal büyüklüğünde kalan kömürlerin yanma sürelerinin artan sıcaklıkla azaldığı bulunmuştur. Hava hızının karbon yanma süresine belirgin bir etkisinin olmadığı bulunmuştur. Ayrıca kömürün içerdiği kül miktarının yanma süresini büyük ölçüde etkilediği ve bu yüzden daha reaktif olması gereken linyit char tanelerinin yanma süresinin artan kül miktarı ile arttığı sonucuna varılmıştır. ANAHTAR KELİMELER : Kömür, yanma, akışkan yatak, sabit yatak.

Atık sulardan krom giderme yöntemleri

Rhizopus oryzae'den laktik asit üretimi

ÖZET Yüksek Lisans Tezi RHIZOPUS ORYZAE ' DEN LAKTİK ASİT ÜRETİMİ Şule BULUT Fırat Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı 2001, Sayfa 106 Bu çalışmada, küf mantarı olan Rhizopus oryzae' den laktik asit üretimi için gerekli proses şartlan hem erlenlerde hem de biyoreaktörde incelenmiştir. Laktik asit üretimine, karbon kaynağının, başlangıç pH' sının, karıştırma hızının ve başlangıç spor konsantrasyonunun etkisi izlenmiştir. Erlenlerde, mikroorganizma serbest ve poliüretan destek maddesine tutuklanmak üzere iki farklı biçimde kullanılmıştır. Erlenlerde serbest haldeki mikroorganizmalarla yapılan çalışmalarda, 5 farklı karbon kaynağının ( glikoz, sakkaroz, melas, keçiboynuzu ve buğday kepeği ) laktik asit üretimine etkisi araştırılmıştır.. Ayrıca karbon kaynağının direkt olarak kullanılmasının veya bazı ön işlemlerden geçirilerek (kaynatma, ekstrakte etme, bazı katkı maddeleri ilave etme v.b.) kullanılmasının fermantasyon üzerine etkileri ayrı ayrı incelenmiştir. Başlangıç pH' sı, karıştırma hızı ve başlangıç spor konsantrasyonun etkisi glikoz içeren sentetik bir ortamda incelenmiştir. Farklı karbon kaynaklarının kullanıldığı çalışmalarda, oluşan en yüksek laktik asit miktarları 59.95, 20.07, 49.28, 36.86 ve 23.47 g/L konsantrasyonlarında olup, bu değerler sırasıyla 150 g/L glikoz, 50 g/L sakkaroz,II 400 g/L melas, % 10 (w/w) ekstrakte edilmiş keçiboynuzu ve 50 g/L buğday kepeği + 50 g/l glikoz içeren besi ortamları için elde edilmiştir. Edenlerde mikroorganizmanın poliüretan destek maddesine tutuklanarak kullanıldığı deneylerde, iki farklı karbon kaynağı (glikoz ve melas) seçilmiştir. Başlangıç pH'sı, karıştırma hızı ve spor konsantrasyonunun etkisi, serbest mikroorganizma çalışmalarında olduğu gibi glikoz içeren besi ortamında yapılmıştır. Rhizopııs oryzae' nin immobilize halde kullanıldığı deneylerde üretilen maksimum laktik asit 88.75 g/L olup, bu değer 150 g/L glikoz içeren besi ortamında elde edilmiştir. Edenlerde tutuklanmış haldeki Rhizopııs oryzae'nin tekrar kullanılabilirliğini incelemek amacıyla, kullanılmış besiyeri, aynı şartlardaki taze besi yeri ile 2, 3, 4 ve 5 günlük aralıklarla değiştirilmiştir. En iyi sonuçlar değiştirme işleminin 2 günlük aralıklarla yapılmasında elde edilmiş ve 51.7 g/L konsantrasyonuna ulaşan maksimum laktik asit daha sonraki tekrarlamalarda hemen hemen aynı seviyelerde kalmıştır. Deneylerin bir diğer aşamasında laktik asit fermantasyonu, karıştırman reaktörde gerçekleştirilmiştir. Substrat olarak 150 g/L konsantrasyonunda glikozun kullanıldığı bu deneyde R.oryzae' nin gelişiminin ve laktik asit fermantasyonunun, havalandırmalı şartlardaki değişimi incelenmiştir. En yüksek laktik asit miktarı, 216. saatte 102.78 g/L konsantrasyonunda elde edilmiştir. Bu miktar, yapılan tüm deneylerde elde edilen en yüksek laktik asit konsantrasyonu olup, bu da Rhizopus oryzae'den laktik asit üretiminde ölçek büyütmenin (scale-up) avantajlı olduğunu göstermektedir. Anahtar Kelimeler : Laktik asit, Rhizopııs oryzae, katı-hal fermantasyonu, proses şartlan, immobilizasyon.

Rhizopus arrhizus'dan katı hal fermentasyonu ile lipaz üretimi

T.C. FIRAT ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ ÖZET Yüksek Lisans Tezi RHIZOPUSARRHIZUS'DAN KATI HAL FERMANTASYONU İLE LİPAZ ÜRETİMİ Aysun ORHAN Fırat Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Kimya Mühendisliği Anabilim Dalı 2002, Sayfa 87 Bu çalışmada temel olarak küf türünden olan Rhizopus arrhizus'âm katı hal fermantasyonu ile lipaz üretimi için gerekli proses şartları incelenmiştir. Çalışmanın ilk aşamasında karbon kaynağı olarak sadece ticari Önemi olmayan fakat besin değeri fazla olan buğday kepeği kullanılmıştır. En yüksek enzim aktivitesi %5 kepek konsantrasyonu, 0.3 mm kepek boyutu ve pH=6.67'de (doğal pH) 751.9 jj.mol/L.dak. olarak elde edilmiştir. Daha sonra lipaz üretimine başlangıç mikroorganizma konsantrasyonunun, karıştırma hızının etkisi ve buğday kepeği ortamına çeşitli katkı maddelerinin (mısır özü yağı, glikoz, yeast ekstrakt, MgSO^JFfeO, K2HPO4 ve KH2PO4) etkisi incelenmiştir. Çalışmanın ikinci yansında ise karbon kaynağı olarak yine ticari öneme sahip olmayan ay çekirdeği küspesi kullanılmıştır. En yüksek enzim aktivitesi %5 ay çekirdeği küspesi konsantrasyonu, 0.15 mm ay çekirdeği küspesi boyutu ve pH=6.67'de (doğal pH) 625.175 umol/L.dak. olarak elde edilmiştir. Buğday kepeğinde yapılan diğer çalışmalar ay çekirdeği küspesinde de denenmiştir.II Üretilen lipazı analiz etmek için sıcaklık, pH ve karıştırma hızının kontrol edilebileceği 30 mi çalışma kapasiteli bir karıştırmak kap kullanılmıştır. Hidroliz tepkimesi pH-stat metoduna göre yani pH değeri sabit tutulan tepkime ortamında, tributirinin lipaz tarafından hidrolizi sonucunda oluşan yağ asitlerini nötrleştirmek için harcanan NaOH miktarının zamana karşı ölçülmesiyle izlenmiştir. Bu izlenim Optimum pH: 6 ve sıcaklık: 35°C'de yapılmıştır. Anahtar Kelimeler : Rhizopus arrhizus, Lipaz Enzimi, Katı Hal Fermantasyonu, Buğday Kepeği, Ay Çekirdeği Küspesi.

Kesikli PMMA reaktörlerinin dinamik analizi ve kendinden ayarlamalı PID kontrolü

ivKESİKLİ PMMA REAKTÖRLERİNİN DİNAMİK ANALİZİ VE KENDİNDENAYARLAMALI PID KONTROLÜ(Yüksek Lisans Tezi)Ali Emre ÜNTÜRKGAZİ ÜNİVERSİTESİFEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜOcak 2007ÖZETGeniş bir aralıkta özel kimyasallar, eczacılık ile ilgili ürünler vepolimerler kesikli reaktörde üretilir. Operasyonun kesikli işletim koşuluürün hacimleri düşük olduğunda, güvenlik veya mikroplardan arındırmasebepleriyle, yalıtım istendiğinde ve malzemelerle temasın tehlikeliolduğu durumlarda tercih edilir.Kesikli polimerleşme prosesi uygulanabilirliği ve esnekliği yüzündenendüstride sıkça kullanılır. Endüstriyel kesikli polimerleşmelerinde anaamaç tepkime süresini düşürmek ve aynı zamanda istenen özelliklerdeürün elde etmektir.Kesikli metil metakrilat (MMA) polimerleşme reaktörünün kontrolü vedinamiği yoğun olarak araştırılmıştır. Çalışma teorik ve deneysel olmaküzere iki kısımdan oluşmuştur. Teorik çalışmada, metil metakrilatınkesikli polimerleşme tepkimesi için kütle ve enerji denklemleri kurulup,çözümleri yapılmıştır. Genetik algoritma (GA) kendinden ayarlamalı PIDparametrelerinin bulunmasında kullanılmıştır. Bu benzetim çalışmasınınsonucunda bulunan parametreler, polimerleşme tepkimesinin optimumsıcaklıkta kontrolün gerçekleşmesini sağlamıştır. Çözeltipolimerleşmesinde metil metakrilat(MMA), toluen ve benzoil peroksitv(BPO) sırasıyla monomer, çözücü ve başlatıcı olarak kullanılmıştır.Kontrol edicinin performansı sabit set noktası (reaktör sıcaklığı)altındaki çalışmalarda daha etkin olduğu gözlemlenmiştir.Bilim Kodu : 912.1.084Anahtar Kelimeler : PMMA, kesikli reaktör, sıcaklık kontrolü, genetikalgoritma, kendinden ayarlamalı PID kontrolSayfa Adedi : 171Tez Yöneticisi : Prof. Dr. Sebahat ERDOĞAN

Bazı aminoasitlerin sulu çözeltilerde paslanmaz çeliğin korozyonu üzerine inhibitör etkilerinin incelenmesi

Bu çalışmada ısı kazanlarında ve tesisat borularında oluşan kirecin 60oC asitle temizlenmesi sırasında oluşan korozyonun önlenmesi amaçlanmıştır. Isı alış verişi olan tüm sistemlerde kireç oluşumu önlenemediği, oluşan kirecin sistemlerin fonksiyonlarını etkilediği ve yakıt israfına neden olduğu için kazanların kimyasal yolla temizliği tek çözümdür. Asitle yapılan temizleme işlemi uygun cins ve miktardaki inhibitörlerin kullanılması ile kazan borularda herhangi bir tahribat olmadan yapılabilir. Bu amaçla, ağırlıkça %0,5 HCl çözeltisi içindeki paslanmaz çeliğin korozyonunu önlemek için aminoasit inhibitörleri kullanılmış ve amino asitlerin inhibitör verimleri 20oC, 40oC, 50oC, 60oC sıcaklıklarda inhibitör derişimine bağlı olarak belirlenmiştir. Korozyon hızı, katodik polarizasyon eğrisinin korozyon potansiyeline ekstrapolasyonu yöntemi ve lineer polarizasyon direnci yöntemi kullanılarak hesaplanmıştır. Korozyon hızı değerlerinden yararlanılarak inhibitör verimleri bulunmuştur. 20oC sıcaklıkta etkili oldukları belirlenen inhibitörlerle yüksek sıcaklıklarda çalışılmıştır. 60oC sıcaklıkta, 1000 ppm L-metioninin verimi v %68, 3000 ppm L-sistinin verimi %68, 3000 ppm L-sistein hidroklorür monohidratın verimi %60, 2000 ppm N-asetil-L-sisteinin verimi %60 olarak bulunmuştur. Kükürt içeren bu inhibitörlerin diğerlerine göre daha etkili olduğu belirlenmiştir. Aminoasitlerin metal yüzeyinde adsorplanarak etkili olduğu düşünülerek, adsorpsiyon izotermleri çizilmiş ve genel olarak adsorpsiyon izotermlerinin Langmuir ve Freundlich adsorpsiyon izotermlerine uyduğu tespit edilmiştir. Ayrıca aktivasyon enerjileri hesaplanarak adsorpsiyon türü belirlenmiştir. 2000ppm L-metionin için Ea =59234 J/mol, 1000ppm Lsistin için Ea=70160 J/mol, 3000ppm L-sistein hidroklorür monohidrat için Ea=72108 J/mol, 2000 ppm N-asetil-L-sistein için Ea = 49043 J/mol olarak bulunmuştur. İnhibitörsüz ortam için hesaplanan Ea = 22626 J/mol'dür. İnhibitörsüz ortamdaki aktivasyon enerjisinin inhibitör içeren ortamdakilerden oldukça düşük bulunması inhibitörlerin korozyona karşı koruma sağladığını göstermiştir. Anahtar Kelimeler : İnhibitör, aminoasitler, korozyon, paslanmaz çelik

Mezogözenekli Cu-MCM-41 ile yüksek sıcaklıkta proses gazı desülfürizasyonu

Yüksek yüzey alanı ve düzgün gözenek boyutu dağılımı ile M41S ailesinden olan MCM-41 malzemesi katalitik ve adsorpsiyon çalışmalarında araştırmacıların ilgisini çekmektedir. Bu çalışmada, MCM-41 malzemesinin birçok endüstriyel proseste açığa çıkan zehirli, korozif ve asit yağmurlarına neden olan H2S gazının giderilmesi için Cu-MCM-41 sorbentinin hazırlanmasında destek maddesi olarak kullanılabilirliği araştırılmıştır. Çalışmada ilk olarak saf MCM-41 malzemesinin sentezi direk (hidrotermal) yöntem ile gerçekleştirilmiştir. MCM-41 sentezine etki edebilecek parametrelerden olan silikat kaynağı ve yüzey aktif madde değiştirilerek sentezler tekrarlanmıştır. Ürünlerin yapı ve fiziksel özelliklerinin belirlenebilmesi amacıyla karakterizasyon çalışmaları (XRD, BET, EDS, XPS, TPR, SEM) yapılmıştır. Yapılan karakterizasyon çalışmaları ile saf MCM-41'e ait karakteristik dört ana pik X-ışını kırınım desenlerinde görülmüş ve malzemelerin yüzey alanları 1040-1219 m2/g arasında bulunmuştur. Çalışmanın devamında, bakır içerikli MCM-41 destekli sorbentler direk (hidrotermal) ve emdirme (impregnation) yöntemleri ile farklı Cu/Si oranlarında sentezlenmiş ve ürün karakterizasyon çalışmaları yapılmıştır. Kullanılan her iki sentez yönteminde de bakır içerikli MCM-41 malzemesinde bakırın CuO ?tenorite? yapıda olduğu ve MCM-41 yapısının sentez sonucunda korunduğu XRD analizleri yardımıyla bulunmuştur. Ayrıca bakır içerikli MCM-41 malzemelerinde yapıda bakır miktarı arttıkça X-ışını kırınım desenlerinde CuO piklerinde büyüme ve yüzey alanı değerlerinde düşme görülmüştür. Çalışmanın son bölümünde hazırlanan bakır içerikli MCM-41 sorbentleri ile H2S uzaklaştırma deneyleri dolgulu kolon reaktör sisteminde 500oC, 100 cm3/dakika toplam akış hızında %1 H2S, %10 H2 ve %89 He içeren gaz karışımıyla gerçekleştirilmiştir. Sorbentlerin kükürt tutma kapasiteleri reaktör etrafında yapılan kükürt denkliği ile belirlenmiştir. Desülfürizasyon sonrasında bakır içerikli MCM-41 destekli sorbentlerin yüzey alanlarında düşüş, XRD analizlerinde bakır oksit piklerinin kaybolduğu görülmüştür. Emdirme yöntemi ile hazırlanan Cu@MCM-41(I) numunesinin desülfürizasyon sonrası XRD analizinde yapıda Cu1.81S pikleri gözlenmiştir.

Peyniraltı suyundan sürekli sistemde biyogaz üretimi için en uygun koşulların belirlenmesi

Bu çalışmada, Atatürk Orman Çiftliği (AOÇ) Peynir Üretim Tesislerinden alınan ve başlangıçta 70 000 mg KOİ/L değerinde organik yüke sahip olan peyniraltı suyunun yukarı akışlı çamur yataklı anaerobik (YAÇYA) reaktörlerde arıtılabilirliği ve biyogaz üretimi için uygun koşullar araştırılmıştır. Peyniraltı sularında 1/20, 1/10, 1/5, 1/4, 1/3 ve 1/2 oranında seyreltmeler yapılarak besleme olarak kullanılmış ve bu parametrelerin biyogaz üretimi üzerine olan etkileri incelenmiştir. 3,4 litre hacminde paralel bağlı iki YAÇYA reaktör (R1 ve R2) kullanılmış ve başlangıçtaki aşılama işlemi Ankara Merkezi Atık Su Arıtma Tesisi (ASKİ) anaerobik aktif çamur arıtma reaktörlerinden sağlanan özümleyiciler ile yapılmıştır. Deneyler süresince reaktörlerdeki 35ºC sıcaklık reaktör ceketindeki su döngüsüyle sağlanmıştır. Peyniraltı suyu (PAS) reaktörlere peristaltik pompalarla 0,56mL/dk hızında beslenmiştir. Her iki reaktör de uygulanan organik yükleme hızlarında 4 günlük hidrolik alıkoyulma süresinde çalıştırılmıştır. R1'de belli bir süre, değişen hızlarda geri döngü kullanılmıştır. Başlangıçta R1'de 1,8 cm, R2'de 1,6 cm çamur bulunan reaktörlere 1/10 seyreltme oranında verilen PAS ile granül oluşumu ve KOİ (kimyasal oksijen ihtiyacı) değişimleri gözlenmiş, 50 gün sonunda R1'de granül yüksekliği 6,5 cm %KOİ giderimi 38,51; R2'de granül yüksekliği 8,0 cm ve %KOİ giderimi 38,22 olarak bulunmuştur. Değişik KOİ derişimlerinde verilen beslemeler içinden en yüksek biyogaz ve dönüşüm verimi PAS'ın 1/2 oranında seyreltilmesi ile elde edilmiştir. Sonuçta R1 reaktöründe gaz üretim hızı 0,68 cm3/dk , metan yüzdesi %49,79 ve yatak yüksekliği 20,50 cm, R2 reaktöründe gaz üretim hızı 0,29 cm3/dk, metan yüzdesi %27,93 ve yatak yüksekliği 18,00 cm olarak bulunmuştur.

Adaçayı (Salvia officinalis) yapraklarından süperkritik karbon dioksit ekstraksiyonu ile doğal antioksidan eldesi ve tayini

Bu çalışma, ülkemizde doğal olarak yetişen ve Mersin yöresinden temin edilmiş olan adaçayı yapraklarından antioksidan eldesine süperkritik akışkan ekstraksiyonunda basıncın etkisini incelemek amacıyla yapılmıştır. Ekstraksiyon, farklı basınç değerleri (75, 80, 85 bar) kullanılarak ve antioksidanların bozunmasını önlemek amacıyla sıcaklık 35 0C' da sabit tutularak yapılmıştır. Soksile ekstraksiyonu sonucunda elde edilen verim daha düşük bulunurken, süperkritik karbon dioksit ekstraksiyonunda basıncın yükselmesi ile verim artmıştır. Ekstraksiyondan elde edilen ekstraktların değişik dalga boylarında HPLC cihazı yardımıyla analizleri yapılmıştır. Elde edilen ekstraktların HPLC analizi ile pik alanları tespit edilmiştir. Süperkritik karbon dioksit ekstraksiyonunda elde edilen ekstraktların maksimum absorplama dalga boyu olan 280 nm' deki pik alanlarının 320 nm ve 400 nm' ye göre daha fazla olduğu bulunmuştur.

Piroliz katı ürününün toprak düzenleyicisi olarak kullanımının araştırılması

ÖZET PİROLİZ KATI ÜRÜNÜNÜN TOPRAK DÜZENLEYİCİSİ OLARAK KULLANIMININ ARAŞTIRILMASI Büşra AYGÜN Kimya Mühendisliği Anabilim Dalı Eskişehir Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Nisan 2019 Danışman: Doç. Dr. Esin APAYDIN-VAROL Bu çalışmada piroliz katı ürününün tek başına ve farklı organik gübreler ile birlikte torrefaksiyonu sonucu elde edilen biyokompozitlerin toprak düzenleyicisi ve organik gübre olarak kullanılması araştırılmıştır. Yenilenebilir kaynak olan kayın ağacı talaşının 550oC'de karbonizasyonuyla üretilen katı ürünlere (biyokömür) farklı oranlarda hümik asit, yarasa gübresi ve tavuk gübresi impregnasyonu ardından 160 oC'de torrefaksiyon uygulanarak 5 farklı ürün oluşturulmuştur. Çalışmada kullanılan hümik asit kayın ağacı talaşından alkali titrasyon yöntemiyle elde edilmiştir. Biyokömür ve biyokompozitlere 95 gün toprak denemesi yapılarak bitki büyümesine olan etkileri gözlemlenmiş ve biyokömürün toprakta kullanılması sonucunda olası değişikliklerin incelenmesi amacıyla karakterizasyonu yapılmıştır. Biyokömürün toprak düzenleyicisi olarak kullanılması ile topraktaki organik karbon arttırılarak, toprağın iyileştirilmesi ve toprağın kalitesinin arttırılması sağlanmıştır. Toprak özelliklerine bağlı olmakla beraber, biyokömürün su tutma kapasitesini, yararlı element tutumunu, katyon değişim kapasitesini arttırdığı, pH'ı düzenlediği belirlenmiştir. Elde edilen veriler ışığında sentetik gübrelere alternatif olacak, organik karbon içeriği yüksek, çevre dostu biyokömür temelli toprak düzenleyiciler üretilebileceği sonucuna varılmıştır. Anahtar Kelimeler: Karbonizasyon, Biyokömür, Biyokompozit, Toprak Düzenleyicisi.

Ayçekirdeği küspesinin gazlaştırılmasıyla hidrojence zengin gaz üretimi ve aspen simülasyonu

Bu çalışmada, ayçiçek yağı fabrikalarının bir atığı olan ayçekirdeği küspesi gazlaştırılarak hidrojence zengin gaz ürün elde edilmiştir. Gazlaştırma işlemi için kesikli çalışan doğrudan gazlaştırma reaktörü ile sürekli akışlı katalitik buhar reforming reaktörü kullanılmıştır. Doğrudan gazlaştırma reaktöründe sıcaklık (650, 750 ve 850 °C), hava besleme hızı (1, 2, 3 ve 4 L/sa) ve katalizör (K2CO3) oranının (ağ. %0, 20 ve 40) gaz ürün verimine etkisi incelenmiştir. En uygun gaz verimi 5,45 mol H2/kg biyokütle olarak bulunmuştur. İki kademeli gazlaştırma işlemi için öncelikle biyokütle sıvılaştırılmıştır. Bu deneylerde, sıcaklık (200, 300 ve 350 °C), reaksiyon süresi (15, 30 ve 60 dk), su:biyokütle oranı (ağ. 10:1, 20:1 ve 50:1) ve katalizör (NaOH) oranının (ağ. %0, 10, 20 ve 30) sıvı ve gaz verimine etkisi incelenmiştir. En yüksek hidrojen verimi 5,55 mol H2/kg biyokütle olarak bulunmuştur. Bu koşulda elde edilen sıvı ürüne katalitik buhar reformingi yapılmıştır. Katalitik buhar reformingi işleminde %30'luk Ni/Al2O3 katalizör kullanılmıştır. Sıcaklık (600, 700, 800 °C) ve su:sıvılaştırma ürünü oranının (hacimce 3:3, 8:3, 16:3 ve 24:3) gaz verimine etkisi incelenmiş olup, bu verimler Aspen simülasyonu ile kıyaslanmıştır. En yüksek hidrojen verimi 37,49 mol H2/kg biyokütle olarak bulunmuş olup, sıvılaştırma sırasında oluşan hidrojen ile birlikte düşünüldüğünde 43,03 mol H2/kg biyokütlelik verim elde edilmiştir. Denenen parametrelerin gaz verimlerine etkisi, aspen simülasyonundakiyle benzerdir.

Metal hidrürlerden hidrojen üretiminde kullanılacak nano katalizör sentezi ve karakterizasyonu

Bu çalışmada, NaBH4'ün hidroliz reaksiyonu ile hidrojen üretmek amacıyla, Ni/TiO2 katalizörleri, emdirme, sol-jel ve süperkritik CO2 yöntemi, Pd/TiO2 katalizörü ise sol-jel yöntemi ile sentezlenmiştir. Sentezlenen katalizörler XRD, XRF, TGA, FT-IR, SEM ve BET ile karakterize edilmiştir. Katalizörlerin aktiviteleri sodyum borhidrürün hidrolizi ile hidrojen üretimi reaksiyonunda test edilmiştir. Sol-jel yöntemi ile sentezlenen %40 Ni içeriğine sahip Ni/TiO2 katalizörü ile reaksiyon sıcaklığı (20, 30, 40, 50 ve 60oC), katalizör miktarı (75, 100, 150 ve 200 mg), NaBH4 miktarı (75, 100 ve 125 mg), NaOH başlangıç derişimi (0,25, 0,5, 0,75 ve 1 M) koşullarında parametrik çalışma gerçekleştirilmiştir. 60oC reaksiyon sıcaklığında, 5 mL 0,25 M NaOH, 100 mg NaBH4, 100 mg Ni/TiO2 katalizörü ile hidrojen verimi %100 ve en yüksek hidrojen üretim hızı 110,87 mL/gkat.dk olarak elde edilmiştir. Katalizör varlığında NaBH4 hidrolizinden elde edilen verilerden yararlanılarak reaksiyon hız derecesini bulmak amacıyla n. derecede reaksiyon hız eşitliği kullanılmıştır. En yüksek hidrojen üretim hızına sahip Ni/TiO2 katalizörünün reaksiyon hız derecesi 0,08, aktivasyon enerjisi ise 17,06 kJ/mol olarak belirlenmiştir.

Etken maddesi pirasetam olan ilacın ampul içindeki stabilitesi ve stabilite kinetiği

Kimyasal adı 2- (2-oksopirolidin-1-il) asetamid ve molekül formülü C6H10N2O2 olan Pirasetam, öğrenme, hafıza ve dikkat gibi süreçlerini geliştiren nootropik ilaç grubundadır. Pirasetam, öğrenme, hafıza, dikkat, bilinçlilik gibi olaylarla ilgili fonksiyonları fiziksel ve mental performansı arttırıcı etkilere sahiptir. Bu nöral etkilerin dışında parkinson, disleksi ve epilepsi tedavilerinde de önem taşımaktadır. Hastalığın erken evrelerinde, nokturnal miyoklonus (uykuda periyodik hareket bozukluğu) sendromuna bağlı oluşan parkinson hastalıklarının tedavisinde başarılı bir tedavi edici özelliği bulunmaktadır. Bu çalışmada, etken maddenin ve ilacın stabilitesi ve stabilite kinetiği incelenmiştir. Stabilite çalışmaları, 50°C, 60°C, 70°C ve 80°C sıcaklıklarda gerçekleştirilmiştir. İlacın farklı sıcaklıklarda uzun dönem, ara koşul ve hızlandırılmış stabilite takibi yapılmıştır. Işıktan korunarak saklanması öngörülen etken maddenin UV ve gün ışığı koşullarında ışık stabilite testi uygulanarak stres koşullarına maruz bırakılması sonucu konsantrasyonlarında ki azalmalar incelenmiştir. İlaç, izotonik sodyum klorür (% 0,9), dekstroz (% 5, % 10 ve % 20), çözeltilerinde kullanımın stabilitesi çalışılmış, çözeltiler ile geçimsizlik tespit edilmemiştir. Stabilite ve stabilite kinetiği çalışması sonucunda, Pirasetam ve ilacın birinci derece reaksiyon hız modeline uyumlu olduğu belirlenmiş ve kimyasal olarak raf ömrü hesaplanmıştır. Elde edilen değerlerden yararlanılarak etken madde için dört farklı sıcaklık bozundurması sonucunda raf ömrü yaklaşık olarak 41 ay ve ışıktan korunarak saklanması uygun olarak belirlenmiştir.

Sulu ortamlardan ağır metallerin mikroorganizmalar yoluyla giderimi

Pichia stipitis mayasının bakır (II) ve krom (III) iyonunu yok etmekabiliyeti canlı ve cansız biyokütleler kullanarak değerlendirildi. Adapteolmuş ve adapte olmamış biyokütleler üzerinde bakır (II) ve krom (III)iyonlarinin etkisi ve ayrıca P. stipitis'in biyobirikim (biyoakümülasyon)özelliği, metalin baslangıç konsantrasyonuna göre incelendi. Bakır (II)ve krom (III) ilavesinin biyokütlenin büyümesinde negatif etki gösterdiğibulundu. Bakır (II) ve krom (III) ilavesiyle adapte olmuş hücrelerinbüyüme hızlarının düştüğü gözlendi. Deneylerde kullanılan metal iyonkonsantrasyonları P. stipitis büyümesini inhibe etmiş olsa da, 100ppmlik başlangıç konsantrasyonunda, bakır (II) için 15.85 mg/g ve krom (III)için 9.10 mg/g ile en yüksek tutunum gerçekleşti. Ölü Pichia stipitismayası ile yapılan biyosorpsiyon sonucunda ise, kuru biyokütleninbakır (II) için 20.22 mg/g ve krom (III) için 16.12 mg/g ile en yüksektutunma kapasitelerine sahip oldukları gösterildi.Bakır (II) ve krom (III) iyonlarının Pichia stipitis mayası ilesorpsiyonunun Langmuir ve Temkin izotermine uyduğu, ancakFreundlich ve Jovanovich (J2) izotermlerine uymadığı gösterilmiştir.Tutunma kapasitesinin bakır (II) ve krom (III) çözeltilerinin pH vesıcaklığına bağlı olduğu saptanmıştır.

Pvdf esaslı kompozit filmlerin hazırlanması ve karakterizasyonu

Bu tez çalışması kapsamında, polivinilidin florür'ün (PVDF) mekanik ve dielektriksel özelliklerini geliştirmek amacıyla seramik dolgu maddesi baryum titanat (BT) kullanılarak çözelti dökme yöntemiyle polimer kompozit filmlerin üretilmesi amaçlanmıştır. PVDF ile BT arasında güçlü bir ara yüzey oluşturmak için TEOS (tetraetil ortosilikat) kullanılarak farklı derişimlerde BT@SiO2 partikülleri elde edilmiştir. Elde edilen partiküller XRD (X-Işını Difraktometresi), Zeta Potansiyeli ve TEM (Geçirimli Elektron Mikroskobu) yöntemleri kullanılarak karakterize edilmiştir. BT/PVDF ve BT@SiO2/PVDF kompozit filmlerinin dielektrik ve mekanik özellikleri belirlenerek karşılaştırmalar yapılmıştır. Ayrıca FTIR (Fourier Dönüşümlü Kızılötesi Spektroskopisi), SEM (Taramalı Elektron Mikroskobu), DSC (Diferansiyel Taramalı Kalorimetre), TGA (Termal Gravimetrik Analiz) ve Temas Açısı gibi analizler uygulanarak kompozit filmlerin karakteristik özellikleri araştırılmıştır. PVDF esaslı kompozit filmler üzerine gerçekleştirilen analiz sonuçları SiO2'in BT üzerine başarılı bir şekilde kaplandığını ve dolgu malzemesinin kompozit filmlerin mekanik ve dielektriksel özelliklerini iyileştirdiğini göstermiştir. Saf PVDF, BT/PVDF ve BT@SiO2/PVDF filmleri karşılaştırıldığında, 10,8 olan dielektrik sabitinin sırasıyla 14,2 ve 16,5'e yükseldiği görülmüştür. SiO2 kaplamasının en yüksek olduğu BT@SiO2/PVDF filmlerde 100 Hz'de 24,8 gibi yüksek değerlere rastlanmıştır.

Transesterifikasyon ile kanola yağı metil esteri sentezinin optimizasyonu

Yağ asitlerinin alkil esterleri olarak tanımlanan biyodizel, dizel yakıtaeşdeğer motor performansı ve emisyon değerlerinin çok düşük olmasıgibi özelliklerinden dolayı alternatif bir yakıt olarak karşımızaçıkmaktadır.Bu çalışmanın amacı, kanola yağı metil esteri eldesinde sıcaklık,katalizör derişimi, alkol oranı ve reaksiyon süresi gibi parametrelerincelenerek bu reaksiyonun optimum koşullarının bulunmasıdır. Üretimyöntemi olarak baz katalizörlü transesterifikasyon yöntemi seçilmiştir.Deneysel çalışmada reaksiyon sırasında oluşan safsızlıkları gidermekamacıyla yaygın olarak kullanılan su ile yıkama işleminin yerine,magnezyum silikatla saflaştırma yöntemi kullanılmıştır. Bu yöntemekuru yıkama adı verilmiştir. Üretilen numunelerin ester, linolenik, mono-, di-, trigliserit, serbest ve toplam gliserin miktarları, viskozite,yoğunluk, soğukta filtre tıkanma noktası ve alevlenme noktası analizleriyapılmıştır. Yapılan analizlerin incelenmesi sonucunda kanola yağındanobiyodizel üretimindeki optimum reaksiyon koşulları 55 C, % 25metanol, % 1,05 NaOH ve 1 saat reaksiyon süresi olduğu belirlenmiştir.Belirlenen optimum koşullarda % 99,22 oranında ester içeren biyodizelüretilmiştir. Elde edilen sonuçlar, optimum koşullarda üretilenbiyodizelin TS EN 14214 standardına uygun, dizel yakıt yerinekullanılabilecek kadar iyi özelliklerde olduğunu göstermiştir.

Kataforez kaplama üzerine solvent bazlı ve su bazlı lamelli kaplama uygulamaları ile oluşacak dubleks kaplamanın korozyon ve ömür testine etkisinin incelenmesi

Bu çalışma kapsamında, kataforez kaplama ile su bazlı lamelli kaplama, solvent bazlı lamelli kaplama ve lamelli kaplama üzerine uygulanan son kat kaplamalar arasındaki ilişkiler incelenmiştir. Yapılan çalışmalar sonucunda görsel olarak en uygun kaplama prosesleri belirlenmiş ve kaplama prosesinin performansı değerleri ölçülmüştür.

Alkali ve alaşımlı çinko kaplama üzerine solvent bazlı lamelli kaplama uygulaması ile oluşacak dubleks kaplamanın korozyon ve ömür testine etkisinin incelenmesi

Metallerin korozyon direncinin artırılmasında kullanılan alkali çinko/alkali çinko demir/alkali çinko nikel kaplama prosesi ve çözücü bazlı lamelli kaplama prosesleri 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 gerçekleştirilmiş ve elde edilen ürünün kaplama kalınlığı X-Ray cihazı ve elkometre ile ölçülmüştür. İki farklı kaplamanın birbirine yapışma mukavemeti kuru yapışma testi ve çekme yapışma testi ile belirlenmiştir. Geliştirilen proses sonucu elde edilen ürünler özellikle otomotiv endüstrisi tarafından belirlenen şartnamelerdeki su direnci testi, nem direnci testi, hidrolik fren sıvısı testi, benzin direnci testi, mazot direnci testi, transmisyon sıvısı testi, tuz sisi testi, çevrim testi ve sıcaklık dayanımı testlerine de tabi tutulmuştur. Tüm testlerde başarılı olan kaplama prosesi için patent alınmış ve sonrasında ürün ticarileştirilmiştir.

Epoksi reçinesi ile nanokompozit sentezi

Polimer nanokompozitler belirgin ticari potansiyel sunan özellikleresahip bir malzeme çeşididir. Genellikle bir polimer matris reçine(epoksi, doymamış polyester v.s) ve nanometre boyutlarında inorganiktaneciklerin (zeolitler, killer, silikalar vs.) bileşimi olaraktanımlanmaktadırlar. Nanokompozitler, saf polimerlerlekarşılaştırıldığında önemli derecede geliştirilmiş mekanik, termal, optikve fizikokimyasal özellikler sergilemektedirler.Bu çalışmada, matris sistemi olarak epoksi reçine, takviye sistemiolarak silika ve modifiye edici olarak polieter poliol kullanılmıştır.Çalışma sırasında, bisfenol-A yapısındaki reçine, toplam matrisinağırlıkça yüzde 1, 3, 5, 7 oranında silika ile karıştırılmıştır. Ayrıca bukarışımların her biri ağırlıkça yüzde 1, 3, 5 oranında polieter polioleklenerek nanokompozit malzemeler hazırlanmıştır.Hazırlanan malzemelerin mekanik özellikleri, termal özellikleri analizedilmiştir. Malzemelerin kırılma yüzeyleri SEM ile incelenmiştir.Eğilme dayanımı ve eğilme uzaması artan silika oranıyla azalmakta,eğilme modül değeri ise silika oranı arttıkça artmaktadır. Çekmedayanımı ve çekme uzaması artan silika oranıyla azalmaktadır. Çekmemodül değeri de silika oranı arttıkça küçük oranlarda azalmaktadır.Artan polieter poliol oranıyla eğilme uzaması ve çekme uzamasıdeğerleri artmaktadır. Diferansiyel taramalı kalorimetre (DSC)termogramlarında, silika oranı arttıkça malzemenin camsı geçişsıcaklığının (Tg) arttığı ve artan polieter poliol oranıyla camsı geçişsıcaklığındaki (Tg) artışın sadece silika içeren malzemeye göre dahayüksek olduğu görülmüştür. Silika oranı artıkça malzemenin bozunmasıcaklığı da artmıştır. TGA termogramlarından alınan sonuçlar DSCsonuçlarını desteklemektedir. SEM mikrogramlarında, silika oranıartıkça daha büyük silika yığınlarının oluştuğu ve malzemede üç ayrıfazın (epoksi, silika, poliol) olduğu gözlenmiştir.

Otomotiv endüstrileri için poliamid matrisli kompozitlerin geliştirilmesi

Son yıllarda birçok sanayi alanında olduğu gibi otomotiv sanayisinde de hafiflik, işleme kolaylığı, iyi korozyon direnci, yüksek mekanik dayanımı ve düşük üretim maliyeti gibi başlıca avantajları nedeniyle kompozit malzemeler geliştirilmektedir. Bu çalışmanın amacı, radyatör bileşenleri, filtre yuvaları, ara bağlantı elemanları, kablolar, emniyet kemeri bileşenleri, hava yastığı ve pedallar gibi birçok otomobil bileşeni için ideal bir malzeme olan poliamid (PA)'in özelliklerini geliştirmektir. Çalışma sonucunda, PA matrisine selüloz asetat (CA) biyopolimeri ve inorganik kalsiyum karbonat (CaCO3) katkısı yapılarak mekanik ve dielektrik özellikleri iyileştirilmiş kompozit filmler geliştirilmiştir. Ca(NO3)24H2O (KN) başlangıç maddesi olarak kullanılmış ve sol-jel sitrat yöntemiyle farklı sentez koşulları altında CaCO3 nanoparçacık sentezi gerçekleştirilmiştir. Genellikle nanoparçacık sentezinde indirgeyici olarak kullanılan hidrazin gibi toksik ve tahriş edici kimyasallar yerine sitrik asit (SA) kullanılarak homojen boyut dağılımına sahip CaCO3 nanoparçacıkları sentezlenmiştir. Sentezlenen CaCO3 nanoparçacıklarının kimyasal yapısı Fourier Dönüşümlü İnfrared spektroskopisi (FTIR) ile karakterize edilmiş, kristal yapısı X ışını kırınım (XRD) yöntemi ile incelenmiş ve sentezlenen nanoparçacıkların morfolojisi ve boyut dağılımları taramalı elektron mikroskopisi (SEM) ile analiz edilmiştir. Sonuç olarak, farklı sentez koşulları altında sentezlenen nanoparçacıklar arasından 125oC'de ve SA:KN=0.75:1 mol oranı ile sentezlenen nanoparçacıkların, 1-100 nm arasında homojen bir boyut dağılımı sergiledikleri görülmüş ve polimer matrisli kompozit üretiminde katkı maddesi olarak kullanılmıştır. Kompozit malzemenin bileşenleri arasındaki güçlü etkileşimler FTIR ile belirlenmiştir. Kompozit malzemelerin morfolojik yapıları, mekanik özellikleri ve termal bozunma davranışları üzerindeki etkileri sırasıyla SEM, çekme testleri ve termogravimetrik analiz (TGA) ile incelenmiştir. Yapılan çekme testleri sonucuna göre, saf PA filminin 2,2 katı kadar çekme dayanımına sahip bir kompozit film geliştirildiği sonucuna ulaşılmıştır. Ayrıca, dielektrik sabiti ölçümleri sonucunda saf PA filmine göre %26 daha yüksek dielektrik katsayısına sahip kompozit film geliştirildiği sonucuna varılmıştır. Anahtar sözcükler: Kompozit, Nanokompozit, Poliamid, Kalsiyum karbonat, Selüloz asetat

Otomotiv endüstrileri için doğal lifler ile güçlendirilmiş polimer matrisli kompozitlerin geliştirilmesi

Doğal kaynaklara erişiminin kolay ve maliyetinin düşük olması nedeniyle, son yıllarda kompozit malzeme geliştirme üzerine yapılan araştırmalar, sentetik malzemeler yerine alternatif doğal katkı malzemelerin geliştirilmesi üzerine yoğunlaşmıştır. Lif takviyeli polimer matrisli kompozit malzemelerin üretiminde bitki liflerinin kullanımı çevre dostu ve sürdürülebilir bir süreçtir. Düşük ağırlık, düşük maliyet, üretim ekipmanlarına zarar vermeme ve iyi mekanik dayanım gibi özelliklerinden dolayı, doğal bitkilerden elde edilen selüloz liflerinin, sentetik liflere alternatif olarak polimer matrisli kompozit malzemelerin üretiminde takviye elemanı olarak kullanımı birçok endüstriyel alanda artmıştır. Bu çalışmanın amacı, otomotiv endüstrisinde birçok otomobil bileşeninin yapısında yer alan polistiren (PS) ve polivinil klorür (PVC) gibi polimerleri ve doğal bitki liflerini kullanarak, mekanik özellikleri iyileştirilmiş yeni bir kompozit malzeme geliştirmektir. Bu çalışmada doğal selüloz liflerinin eldesi için atık enginar sapları kullanılmıştır. Çalışmanın ilk aşamasında enginar sapının yapısal bileşimi tayin edilmiş ve mikrokristalin selüloz (MCC) elde edilmiştir. Elde edilen MCC'nin Fourier dönüşümlü infrared spektroskopisi (FTIR) ile kimyasal yapısı, X ışını kırınım (XRD) yöntemi ile kristal yapısı ve taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile morfolojik yapısı incelenmiştir. Mikrografikler incelendiğinde, MCC'nin bir eksen boyunca yönlenmiş, mikro düzeyde çapa sahip liflerden oluşan düzenli bir yapı sergilendiği belirlenmiştir. Daha sonra çözelti döküm yöntemi ile MCC katkılı polimer matrisli kompozitler üretilmiştir. Kompozit malzemeleri oluşturan bileşenler arasındaki kimyasal etkileşimler FTIR ile analiz edilmiştir. PS ana matrisine; PVC, gliserol ve MCC katkılarının ve katkı oranlarının, kompozit malzemelerin, mekanik özellikleri, termal bozunma davranışları, morfolojik yapıları ve dielektrik özellikleri üzerindeki etkileri sırasıyla çekme testleri, termogravimetrik analiz (TGA), SEM ve dielektrik sabiti ölçümleri ile incelenmiştir. Yapılan çekme testleri sonucuna göre PS:PVC kütle oranı 5:3 olan ve %3 MCC katkısı içeren kompozit filmin en iyi çekme dayanımına (20,32 MPa) sahip olduğu ve saf PS filmine göre çekme dayınımının %55 arttığı belirlenmiştir.

Nanoselüloz ve bor nitrür katkılı polimer kompozitlerin hazırlanması ve karakterizasyonu

Elektronik cihazların sürekli olarak küçülmesi ve güç yoğunluklarının artması ile cihazlarda hızlı bir şekilde biriken termal yük daha hızlı ve etkili ısı dağılımı gerektirmektedir. Bu nedenle, ısıl iletkenliğe sahip malzemelerin elektronik cihazlarda kullanımı önem kazanmaktadır. Bu çalışmada, bor nitrür nanotabaka (BNNT) ve nanoselüloz (NC) ilavesinin polilaktik asit (PLA) matrisinin termal ve mekanik özellikleri üzerindeki etkisi incelenmiştir. Bor nitrür (BN), üstün termal iletkenliği ve mekanik özellikleri nedeniyle polimer kompozitler için potansiyel bir inorganik katkı maddesidir. Asit hidroliziyle mikrokristalin selülozdan hazırlanan selüloz nanoparçacıkları benzersiz fiziksel ve kimyasal özellikleri, doğal bolluğu, yenilenebilirlik ve sürdürülebilirlik özellikleri nedeniyle dikkat çekmektedir. Bu çalışmada, farklı derişimlerde bor nitrür (BNNT) ve/veya nanoselüloz (NC) içeren polilaktik asit (PLA) kompozitleri çözelti döküm yöntemi ile hazırlanmıştır. Geçirimli Elektron Mikroskobu (TEM), Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM), Termogravimetrik Analiz (TGA), Diferansiyel Taramalı Kalorimetri (DSC), Termal İletkenlik, Termomekanik Analiz (TMA), Fourier Dönüşümü Kızılötesi Spektroskopisi (FTIR) ve X-Işını Kırınımı (XRD) analizleri ve çekme testi ile kompozitlerin karakerizasyonu yapılmıştır. PLA matrisine nanoselüloz eklenmesiyle çekme dayanımı ve Young modülü artarken kopmada uzama değerleri azalış göstermiştir. BNNT katkısıyla artan çekme dayanımı daha yüksek derişimlerde aglomerasyon oluşumu sonucu düşüş eğilimine girmiştir. Saf PLA'nın termal iletkenliği 0,13 W/mK iken, ağırlıkça %5 NC ve %5 BNNT ilavesiyle termal iletkenlik 0,33 W/mK'e, BNNT'nin viniltrimetoksi silan modifiyesi sonrası ise 0,35 W/mK değerine ulaşmıştır. Matris içerisindeki BNNT'ler arasında geniş temas yüzeyi elde edilmiş ve bu nedenle kompozit yüzeyi boyunca ısı transferinde termal temas direnci en aza indirilerek termal iletkenlik değeri artmıştır.

Balistik uygulamalar için nanokompozit nanolif malzeme üretiminin geliştirilmesi

Bu çalışmada, çekme mukavemeti, termal kararlılık ve ağırlık tasarrufu açısından sergilediği yüksek performans nedeniyle vücut zırhı uygulamalarında sıklıkla kullanılan poli (p-fenilen tereftalamid) (PPTA) polimeri sentezlenmiştir. Sentezlenen PPTA'nın, yaygın organik çözücülerde çözünmemesi ve yüksek geçiş sıcaklığı dolayısıyla yaygın termoplastik işleme yöntemleri ile şekillendirilememesi gibi işleme zorluklarını ortadan kaldırmak amacıyla N-alkilasyon reaksiyonu ile modifiye edilerek N-bütil PPTA polimeri elde edilmiştir. Sentezlenen polimerler elementel analiz, Fourier dönüşümlü infrared (FTIR) spektroskopisi, 13C-nükleer manyetik rezonans (13C-NMR) spektroskopisi ve X-ışınları kırınım (XRD) yöntemi ile karakterize edilerek kimyasal yapıları doğrulanmış ve PPTA zincirlerine %93-96 yer değiştirme dereceleri (DS) ile bütil gruplarının aşılandığı belirlenmiştir. Çözünürlük testleri sonucunda, N-bütil PPTA'nın, bazı yaygın çözücülerde oda sıcaklığında çözündüğü belirlenmiş ve çözelti halinde poliakrilonitril (PAN) matrisine eklenerek elektroeğirme yöntemi ile farklı oranlarda N-bütil PPTA içeren nanokompozit nanofiber filmler üretilmiştir. FTIR analizi, nanokompozit yapıda polimer bileşenler arasında hidrojen bağı etkileşimleri oluştuğunu göstermiştir. Taramalı elektron mikroskobu mikrografikleri, nanokompozit nanofiber filmlerin katkısız PAN nanofiber filmlere kıyasla boncuksu yapı içermeyen daha homojen nanofiberlerden oluştuğunu ve daha dar çap dağılımına sahip olduğunu göstermiştir. Mekanik testler sonucunda, kütlece %3 N-bütil PPTA içeriği ile katkısız PAN nanofiber filmlere kıyasla çekme mukavemetinin %119 ve kopma uzamasının %266 arttığı belirlenmiştir. Üretilen nanokompozit nanofiber filmler aramid kumaşlar ile birleştirilerek farklı konfigürasyonlarda tabakalı hibrit kompozit zırhlar üretilmiş ve NATO Stanag 2920 standardına göre balistik testleri gerçekleştirilmiştir. Balistik testler sonucunda, nanokompozit nanofiber filmlerin yüksek yüzey alanı/kütle oranları (ortalama fiber çapı: 598 nm) dolayısıyla merminin kinetik enerjisinin dar bir bölgede yoğunlaşmasının önlendiği ve oldukça düşük oranda kütle artışıyla balistik limit hızının (V50) geliştirildiği belirlenmiştir.

Solanum Melongena tarımsal atığının pirolizi

Biyokütleye uygulanan hızlı piroliz işlemi sonucunda elde edilen sıvı ürünler hem enerji kaynağı hem de kimyasal madde eldesi için hammadde olarak kullanılmaktadır. Bu çalışmada, biyokütle adayı Solanum Melongena sapı yenilenebilir enerji kaynağı olarak incelenmiştir. Öncelikle hammaddenin nem, kül, uçucu madde, sabit karbon, ekstraktif madde, hemiselüloz, selüloz ve lignin miktarı tayinleri ve elementel analizi yapılmıştır. Tarımsal atık olan Solanum Melongena sapının termal bozunma karakteristiği ve piroliz kinetiği incelenmiştir. Termogravimetrik analiz (TGA) cihazı ile farklı ısıtma hızlarında (2, 3, 5, 7, 10, 12, 15°C/dk) ve 50mL/dk hızla beslenen inert azot atmosferinde piroliz işlemi gerçekleştirilmiş ve Solanum Melongena sapının termal davranışı belirlenmiştir. Ayrıca, aktivasyon enerjisi Friedman (FR), Ozawa-Flynn-Wall (OFW) ve Kissinger-Akahira-Sunose (KAS) kinetik modelleri kullanarak hesaplanmıştır. Hammaddenin piroliz deneyleri, bir sürükleyici gaz (N2) atmosferinde 310 paslanmaz çelikten yapılmış sabit yataklı boru reaktör içinde gerçekleştirilmiştir. Piroliz sıcaklığı ve sürükleyici gaz akış hızı gibi piroliz değişkenlerinin piroliz ürün verimlerine etkisi araştırılmıştır. Yapılan çalışmalarda en yüksek sıvı ürün verimi olan %28,16, 300°C/dk ısıtma hızında, 100cm3/dk sürükleyici gaz akış hızında, 550°C piroliz sıcaklığında elde edilmiştir. Elde edilen ürünlerin yapıları kromatografik ve spektroskopik yöntemlerle araştırılmıştır. Ayrıca sıvı ürün sütun kromatografisinde fraksiyonlarına ayrılmış, fraksiyonların FTIR spektrumları alınmış ve elementel analizleri gerçekleştirilmiştir. Piroliz deneylerinden elde edilen sıvı ürünlere ve bunların alt fraksiyonlarına uygulanan karakterize işlemlerinden sonra bu ürünlerin sıvı yakıt ve kimyasal hammadde kaynağı olarak kullanılabileceği belirlenmiştir.

İnfrared kamuflaj boyanın hazırlanması ve yansıma özellikleri üzerine silisyum dioksitin etkisi

ivİNFRARED KAMUFLAJ BOYANIN HAZIRLANMASI VEYANSIMA ÖZELLİKLERİ ÜZERİNE SİLİSYUM DİOKSİTİN ETKİSİ(Yüksek Lisans Tezi)Alpay İNALGAZİ ÜNİVERSİTESİFEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜTemmuz 2006ÖZETBu çalışma infrared özellikli kamuflaj boya formülasyonu ve silisyumdioksitin boyanın yansıma özelliklerine etkisiyle ilgilidir. Boya rengininseçiminde Türkiye'nin batı bölgelerinin bitki örtüsü yapısı dikkatealınmış ve bu bitki örtüsü yapısının %65'ini oluşturan yeşil renkkullanılmıştır. Yeşil rengin değişik tonlarında yapılan boyaların infraredyansıma değerleri spektrofotometrik olarak ölçülmüştür.Formülasyonlarda yansıma değerlerinin TS 4856 numaralı TürkStandardında belirlenen limitler içerisinde olması sağlanmıştır. Eldeedilen infrared özellikli boya formülasyonları esas alınarak;formülasyonda kullanılan silisyum dioksitin yansıma özellikleri üzerineetkisi olup olmadığı araştırılmıştır. Bu amaçla sadece silisyum dioksitmiktarı değiştirilerek çeşitli boya formülasyonları hazırlanmış veboyaların infrared yansıma değerleri ölçülmüştür. Yapılan ölçümlersonucunda silisyum dioksit miktarındaki değişimin boyanın yansımadeğerlerini değiştirmediği görülmüştür. Silisyum dioksit miktarındakideğişimin boyanın speküler parlaklığına olan etkisini görebilmekamacıyla glossmetrede 850 açıda ölçümler yapılmıştır. Glossmetre ileyapılan ölçümlerde speküler parlaklık miktarında değişim olduğugözlenmiştir. Boyanın speküler parlaklığı ile silisyum dioksit miktarıvarasında bir bağıntı verilmiş ve formülasyonda kullanılması gerekenminimum silisyum dioksit miktarı tayin edilmiştir.Bilim Kodu : 912.1.092Anahtar Kelimeler : infrared, kamuflaj, alkid boya, silisyum dioksitSayfa Adeti : 80Tez Yöneticisi : Yrd.Doç.Dr.Muzaffer BALBAŞI

Çalışan kimya mühendislerinin kimya mühendisliği eğitimine ilşkin taleplerinin analizi

1ÇALIŞAN KİMYA MÜHENDİSLERİNİN KİMYA MÜHENDİSLİĞİ EĞİTİMİNEİLİŞKİN TALEPLERİNİN ANALİZİ(Yüksek Lisans Tezi)Mehmet BESLEMEGAZİ ÜNİVERSİTESİFEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜEylül 2006ÖZETBilim ve teknolojideki gelişmeler, kimya mühendisliği ve eğitim programlarını daetkilemektedir. Çalışmamızda, bu gelişmelerin ülkemiz kimya sanayisi vemühendislik programları üzerine yansımaları, etkileri incelenmiştir.Eğitim programlarının kalite ve akreditasyon uygulamalarında, müşterilerin veyapaydaşların talepleri gerekli, önemli, fakat nicelik yönünden ulaşılması zor bilgidir.Bu çalışmamızda, geniş bir örneklemle sahada gereken bilgi ve beceridonanımıyla üniversitelerimiz kimya mühendisliği bölümlerinin verdiği eğitiminkritik bir karşılaştırılması yapılmıştır. Hangi derslerin ve ders gruplarının dahageniş verilmesi, hangilerinin gerçekte pek yararlı olmadığı sorgulanmıştır.Bilim Kodu : 912.1.070Anahtar Kelimeler : ABET, kimya sanayisindeki gelişme vebeklentiler, kimya mühendisliği, teknoloji,mühendis, araştırma, anket, eğitimiyileştirme, eğitimde kalite uygulamalarıSayfa Adedi : 144Tez Yöneticisi : Prof. Dr. İskender ÖKSÜZ

Polivinil klorür esaslı ultrafiltrasyon membranların filtrasyon performansının plaka şekilli çinko oksit katkısı ile iyileştirilmesi ve akının modellenmesi

Bu tez çalışmasında, nanokompozit membran uygulamalarının önündeki engellerden biri olan nanotanecik topaklanmasına çözüm olabilecek kontrollü olarak bir araya getirilerek tasarlanmış çinko oksit tozları (MicNo®) ile hazırlanan membranların filtrasyon performansları, morfolojik ve yığın özellikleri belirlenmiş ve membran ara kesitindeki akış sayısal olarak modellenmiştir. Bu amaçla, faz dönüşümü tekniği ile hazırlanan PVC esaslı membranların en uygun döküm çözeltisi bileşimi su akısı ve sodyum aljinat (SA) giderimleri ile belirlenip tüm nanokompozit membranlar bu reçeteye göre hazırlanmıştır. Farklı yükleme oranlarında ticari ZnO nanotanecikleri (%0,25-2,0, a/a) ve MicNo® (%0,01-0,1, a/a) tozları ile hazırlanan nanokompozit membranların filtrasyon performansı su akısı, farklı kirletici giderimleri ve kirlenmeye karşı direnç özellikleri ile; yapısal özellikleri, ısıl ve mekanik dayanımları ise çeşitli analitik cihaz ve yöntemlerle belirlenmiştir. Ticari ZnO katkılı membranlar arasında en yüksek su akısı (420 L/m2sa) ve akı geri kazanım oranı (%90,2) membran matrisine %0,5 ZnO ilavesiyle ulaşılmıştır. %0,05 MicNo® plakaları varlığında hazırlanan PVC membranın su akısında (456 L/m2sa) saf ve %0,5 ticari ZnO içeren membranlara kıyasla sırasıyla, %30,6 ve %9'luk bir artış elde edilmiştir. MicNo® plakalarının membran matrisine ticari ZnO'ya kıyasla on kat daha az (%0,05) ilave edilmesine rağmen, MicNo®'ların hidrofilik özelliğe sahip geniş yüzey alanı nedeniyle oluşan membran homojen gözenek yapısı giderim ve kirlenmeye karşı direnç değerlerinin iyileşmesine olanak sağlamıştır. Ayrıca, membran gözeneklerindeki akışın simetrik ve asimetrik morfolojilere bağlı olarak sayısal olarak modellenmesiyle elde edilen sonuçların düşük transmembran basıncında elde edilen deneysel sonuçlarla uyumlu olduğu belirlenmiştir.

Biyokütle pirolitik sıvısından karbonlu malzeme üretimi ve karakterizasyonu

Son yıllarda karbonlu malzemelerin üretiminde kullanılan fosil kaynaklar yerine yenilenebilir karbon kaynağı olan biyokütlenin değerlendirilmesi dikkat çekmektedir. Bu çalışmada, kayın ağacı talaşının pirolizi sonucu elde edilen pirolitik sıvı ürününün karbonlu malzeme üretminde hammadde kaynağı olarak değerlendirilmiştir. Bu kapsamda uygulanan deneysel çalışmalar üç aşamada gerçekleştirilmiştir. İlk olarak, kayın ağacı talaşına sabit yataklı reaktörde, azot atmosferinde, 10°C/dakika ısıtma hızında 500°C sıcaklıkta piroliz işlemi uygulanmıştır. % 23 verimle elde edilen piroliz sıvı ürünü FT-IR, TGA, GC-MS, elementel analiz ile karakterize edilmiş olup, ürün bileşiminin fenolik bileşikler açısından zengin olduğu belirlenmiştir. İkinci aşamada; piroliz sıvı ürünü ve geleneksel olarak karbonlu malzeme üretiminde kullanılan iki farklı ticari reçine örneğine farklı sıcaklıklarda karbonizasyon işlemi uygulanmıştır. Son aşamada ise piroliz sıvı ürününden elde edilen amorf yapıya sahip karbonlu malzemeye 1000 oC sıcaklıkta uygulanan ikinci karbonizasyon işlemi ile elementel karbon içeriği % 90'dan fazla olan biyokarbon malzeme elde edilmiştir. Karbonlu malzemeler FT-IR, BET, TGA, XRD, SEM ve elementel analiz gibi karakterizasyon yöntemleriyle incelenmiştir. Sonuç olarak, geleneksel reçinelere alternatif sürdürülebilir, çevre dostu biyokütle pirolitik sıvısından karbonizasyon ile biyokarbon malzemelerin üretilebileceği belirlenmiştir. Anahtar sözcükler: Biyokarbon, Biyokütle, Karbonlu malzeme, Karbonizasyon, Piroliz

Polimer reaktörlerinin optimizasyonu ve polimer molekül ağırlığının pıd kontrol ile kontrolünün incelenmesi

POLİMER REAKTÖRLERİNİN OPTİMİZASYONU VE POLİMERMOLEKÜL AĞIRLIĞININ PID KONTROL İLE KONTROLÜNÜNİNCELENMESİ(Yüksek Lisans Tezi)Çetin RAUFGAZİ ÜNİVERSİTESİFEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜEylül 2006ÖZETPolimer endüstrisi günümüzde oldukça önemli bir sanayi kolu halinegelmiştir. Polimer reaktörlerinde istenen özelliklerde ürün elde etmek içinsistem değişkenlerinin ve ortam şartlarının kontrolü gerekmektedir. Polimerürünlerinin özelliklerini polimerin molekül ağırlığı dağılımı etkilemektedir.Dolayısıyla polimerlerde kaliteli ürün elde etmek için molekül ağırlığıdağılımının dar olması istenmektedir. Bu çalışmada, stirenin polimerleştiğipolimer reaktörününün sıcaklık kontrolü yapılmaya çalışılmıştır. Stireninradikalik çözelti polimerleşmesinin gerçekleştiği reaktörde, çözücü olarakhacimce %30 oranında toluen ve %70 stiren başlatıcı olarak benzoilperoksit kullanılmıştır. Minimum molekül ağırlık dağılımını verecekoptimum koşullar Hamiltonian yöntemine göre optimizasyon yapılarakbulunmuş ve elde edilen reaktör sıcaklığı kontrol edilerek istenilen molekülağırlığına ulaşmak amaç olarak belirlenmiştir. Reaktör sıcaklığı PID kontrolile kontrol edilmeye çalışılmıştır. Bu nedenle farklı yöntemlerle PID kontrolparametreleri teorik olarak bulunmuş ve PID kontrol ile polimer reaktörsıcaklığının zamanla değişimi incelenmiştir.En uygun PID kontrol parametreleri teorik analiz sonucu elde edilerekdeneysel olarak PID kontrol davranışı incelenmiştir.Deneysel çalışmalarsonunda %15 sapmayla istenilen sayıca ortalama molekül ağırlığınaulaşılmıştır. Ancak PID denetimi ile sıcaklık kontrolünde istenilenperformansın sağlanmadığı görülmüştür.Bilim Kodu :603.02.02Anahtar Kelimeler : Stiren, PID, sıcaklık kontrolü, kesikli reaktörSayfa Adedi :146Tez Yöneticisi : Prof. Dr. Sebahat ERDOĞAN

Bitümlü şist ve plastik atıkların gazlaştırılması

ivBİTÜMLÜ ŞİST VE PLASTİK ATIKLARIN GAZLAŞTIRILMASI(Yüksek Lisans Tezi)Ahmed Abdullah GAFURGAZİ ÜNİVERSİTESİFEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜEkim 2006ÖZETBitümlü şist ve plastik atıkların birlikte gazlaştırarak sentetik gaz ürünelde edilmesine yönelik bir çalışma olarak planlanan bu araştırmagerçekleştirilmiştir.Öncelikle laboratuvar ölçekli akışkan yataklı gazlaştırma sistemikurulmuş ve gazlaştırma deneyleri bu sistemde yapılmıştır. Deneylerdekum yatak malzemesi olarak kullanılmıştır. İki farklı Türk bitümlü şisti(Seyitömer ve Himmetoğlu) ve plastik atık karışımı (polietilen % 56,polipropilen % 28 ve polisitren % 16) akışkan yataklı gazlaştırmasisteminde gazlaştırılmıştır.Bitümlü şist tipi ve plastik atık karışımının etkisi, su buharı akış hızı,besleme karışımı oranları ve gazlaştırma sıcaklıklarının gazlaştırmaürünü olan sentetik gazı üzerine etkileri araştırılmştır. Optimumakışkanlaşma hızı minimum akışkanlaşma hızına yakın olacak şekildebelirlenmiştir.Azot ve oksijen hariç bütün maddeler (hidrojen, metan, karbonmonoksit ve karbon dioksit) için gazlaştırma verimliliği belirlenmiştir.Yapılan bütün deneylerde metan yüzdesinin diğerlerinden daha büyükvolduğu gözlenmiştir (% 25 (v/v) hidrojen ve % 75 (v/v) metan). Ayrıcaoptimum çalışma sıcaklığı 8000C olarak belirlenmiştir.Bilim kodu : 912.1.038Anahtar kelime : Gazlaştırma, bitümlü şist, plastik atıklar.Sayfa adedi : 89Tez yöneticisi : Doç. Dr. Ö. Murat DOĞAN

Borik asit katkılı sülfolanmış polisitiren membranın polimer elektrolit yakıt hücresinde elektrolit olarak kullanılabilirliği

BORİK ASİT KATKILI SÜLFOLANMIŞ POLİSİTİRENMEMBRANIN POLİMER ELEKTROLİT YAKIT HÜCRESİNDEELEKTROLİT OLARAK KULLANILABİLİRLİĞİ(Yüksek Lisans Tezi)Akif DEMİRCİGAZİ ÜNİVERSİTESİFEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜEkim 2006ÖZETYakıt hücreleri, geleneksel enerji dönüştürme teknolojilerine göreçevreyi daha az etkilemekte ve temiz elektrik üretiminin sağlanabileceğigöstermektedir. Günümüzde Polimer Elektrolit Membran YakıtHücrelerinde (PEMYH) kullanılan membranlar pahalı, sınırlı kalınlıklardave belirli iyon iletkenliklerinde üretilmektedir. Membranların daha düşükmaliyetlerle ve daha düşük iyon iletme dirençlerinde üretilmesigerekmektedir. Özellikle PEMYH için yüksek akım yoğunluğuna ihtiyaçduyan ulaşım sektöründe önemlidir. Bu çalışmada PEMYH için alternatifmembranlar geliştirilmiştir. Polistiren, polimer membran yakıthücresinde elektrolit olarak kullanılmak üzere hazırlanmıştır. Hazırlananpolistiren asetil sülfatla sülfolanmış proton değiştiren polimer formunadönüştürülmüştür. Daha sonra bu karışıma borik asit ilave edilmiştir.Hazırlanan membranların su tutma, iyon değiştirme ve protoniletkenlikleri ölçülmüştür.Yapılan ölçümler sonucunda su tutma % 44, iyon değiştirme kapasitesi1,35 meq/g ve proton iletkenliği 6,3×10-6 S/cm olarak bulunmuştur. Eldeedilen proton iletkenlik değeri literatürde yapılan çalışmalar ilekıyaslandığında 103 kat daha düşük değer bulunmuştur.Bilim Kodu : 603.02.01Anahtar Kelimeler :PEM, Kompozit membran, Membran sentezi,:Polistiren membranSayfa Adedi :89Tez Yöneticisi :Doç. Dr. İrfan Ar

Biyomedikal uygulamalar için doğal polimerlerden film üretimi ve karakterizasyonu

Bu çalışmada, yara örtüsü olarak kullanım potansiyeli taşıyan, farklı doğal polimerler içerikli, ipek proteini serisin (Ser) katkılı biyomedikal filmlerin sentezi çalışılmıştır. Yara iyileştirici özelliği bulunan duman ağacı (Cotinus coggygria) yaprağı ekstresi ve AgNO3 kullanılmış, çözücü döküm yöntemi ile üretilen filmler UV-C ışığına maruz edilerek eşzamanlı gümüş nanopartikül (AgNP) yeşil sentezi sağlanmıştır. İlk aşamadaki biyomedikal filmlerin formülasyon optimizasyonu çalışmalarında karboksilmetil selüloz (CMC), jelatin (JLT), tara gam (TG) polimerleri ve plastikleştirici olarak gliserol (GLY) kullanılmıştır. Farklı gümüş nitrat (0,1 M AgNO3) miktarları (0, 1, 3 mL) ve UV-C ışınlama süreleri (0, 2, 4 saat) denenmiştir. Sonraki aşamada, serisin katkılı filmler oluşturulmuş, polimer olarak CMC ve ksantan gam (KG) kullanılırken plastikleştirici olarak gliserol eklenmiştir. Son aşamada ise seçilen serisin içerikli film farklı derişimlerdeki CuCl2 çözeltilerine daldırılarak çapraz bağlama işlemi gerçekleştirilmiştir. Hazırlanan biyomedikal filmlerin kalınlık, opaklık, yüzde uzama ve çekme mukavemeti, su buhar geçirgenliği, çözünürlük, nem tutma kapasitesi, şişme ölçümleri yapılmış, SEM, TGA, FTIR, toplam fenolik madde tayini, antioksidan ve antimikrobiyal aktivite, protein salınımı ve sitotoksisite analizleriyle karakterize edilmişlerdir. Sonuç olarak, doğal polimerlerden sentezlenen dayanıklı, biyouyumlu, antioksidan ve antimikrobiyal özellik taşıyan bu filmler yara örtüsü olarak kullanım potansiyellerinin olduğu gösterilmiştir. Anahtar Sözcükler: Biyomedikal film, İpek serisin, Duman ağacı, Gümüş nanopartikül, Yeşil sentez.

Baryum titanat katkili PVDF kompozitlerinin kristalizasyon kinetiğinin i̇ncelenmesi

Tez çalışması kapsamında, poliviniliden florür (PVDF) ve baryum titanat (BT) katkılı PVDF kompozitleri hazırlanarak, yapısal, morfolojik ve kristalizasyon özelliklerinin incelenmesi amaçlanmıştır. BT'nin PVDF içerisindeki homojen dağılımını sağlamak ve polimer-matris etkileşimini arttırmak amacıyla BT silanla modifiye edilmiş (BT-APS) ve ayrıca çekirdek-kabuk yapısında in-situ polimerizasyon yöntemi ile BT@PANI partikülleri hazırlanmıştır. FTIR (Fourier Dönüşümlü Kızılötesi Spektroskopisi), XRD (X-Işını Difraktometresi), TEM (Geçirimli Elektron Mikroskobu) ve TGA (Termal Gravimetrik Analiz) yöntemleri kullanılarak nanopartiküller karakterize edilmiştir. Yapılan analizler sonucunda BT'nin silan ile modifiye edildiği ve polianilin (PANI)'nin BT yüzeyine başarılı bir şekilde kaplandığı görülmüştür. BT, BT-APS ve BT@PANI kullanılarak çözelti döküm yöntemi ile PVDF esaslı kompozitler elde edilmiştir. Hazırlanan kompozit filmlerin FTIR, XRD ve SEM (Taramalı Elektron Mikroskobu) analizleri ile yapısal, fiziksel ve morfolojik özellikleri incelenmiştir. Filmlerin izotermal olmayan kristalizasyon davranışlarının belirlenmesinde diferansiyel taramalı kalorimetre analizi (DSC) kullanılmıştır. PVDF içerisine eklenen tüm BT esaslı katkı malzemelerinin PVDF'in kristalizasyonunu azaltıcı etkide bulunduğu kanıtlanmıştır. Avrami kinetik çalışmalarına göre n değeri 1-2 arasında bulunmuş olup, PVDF ve kompozitlerinin yüzeysel çekirdeklenme ve tek boyutta büyüme gerçekleştirdiği görülmüştür. Kissinger ve Takhor modellerinden elde edilen aktivasyon enerjisi değerleri kompozitlerdeki artan katkı malzemelerinin derişimiyle doğru orantılı olarak artmıştır. Saf PVDF'in aktivasyon enerjisi kompozitlerden daha düşük bulunmuştur. Bu da kompozitlerin daha düşük kristalleşme yeteneğine sahip olduğunu göstermektedir.

Dolomit destekli katalizör sentezi ve metal hidrürlerden hidrojen üretiminde aktivitesinin belirlenmesi

Hidrojen çevre dostu olması nedeniyle dünyanın gelecekteki enerji sistemlerinde önemli bir enerji taşıyıcısıdır. Hidrojen üretimi, taşınması ve depolanması gelecekteki kullanımlar için önem taşımaktadır. Hidrojen, depolama yöntemlerinden olan metal hidrürlerden hidroliz reaksiyonları ile üretilebilmektedir. Sodyum borhidrürün katalitik hidrolizi, hidrojen salınımı sayesinde özellikle yakıt hücreleri ve diğer taşınabilir cihazlar için umut verici ve etkili bir yöntemdir. Bu nedenle, bu teknolojinin geliştirilmesinde katalizör araştırmaları büyük önem taşımaktadır. Bu çalışmada Ni ve Co aktif metalleri ile emdirme, çöktürme ve NaBH4 indirgeme yöntemleri ile dolomit destekli katalizörler sentezlenip karakterize edildikten sonra aktiviteleri hidroliz reaksiyonunda belirlenmiştir. Aktivasyon çalışmalarına etki eden parametrelerden reaksiyon sıcaklığı (30-60 °C), aktif metal yükleme oranı (ağırlıkça %10-40), katalizör miktarı (25-125 mg), NaOH konsantrasyonu (0,10-0,75 M) ve başlangıçtaki NaBH4 miktarının ( 25-125 mg) hidrojen verimi üzerine etkileri araştırılmıştır. Sonuç olarak, ağırlıkça %40 Co/K-Dolomit katalizörü en uygun katalizör olarak belirlenerek 5 mL 0,25 M NaOH, NaBH4 ile 60 °C'de 4956,43 mL H2/gkat.dk hızında hidrojen üretim hızı elde edilmiş olup sıfırıncı mertebeden reaksiyon kinetik modeline uygun olduğu belirlendikten sonra aktivasyon enerjisi 37,03 kJ/mol olarak belirlenmiştir.

Aspir yağlı tohumunun alüminyum yüklü montmorillonit katalizörü ile hızlı pirolizi

Dünyada nüfus artışı ve sanayileşme ile beraber enerji ihtiyacı hızla artırmıştır. Fosil yakıtlar iklim değişikliğine ve karbondioksit salınımının artmasına neden olurken, yenilenebilir enerji kaynakları, çevre dostu olmaları nedeniyle sürdürülebilir çözümler sağlamaktadır. Biyokütle, önemli bir yenilenebilir enerji kaynağı olarak kabul edilmektedir. Biyokütle, termokimyasal ve biyokimyasal/biyolojik yöntemlerle enerjiye dönüştürülebilir. Piroliz, biyokütleyi biyo-yağa dönüştürmek için kullanılan termokimysal bir yöntemdir. Bu deneysel çalışmada biyokütle kaynağı olarak aspir tohumu kullanılmıştır. Hızlı piroliz deneyleri, en yüksek biyo-yağ verimini elde etmek için farklı piroliz sıcaklıklarında (400 °C, 500 °C, 550 °C, 600 °C, 700 °C), 300 °C/dk ısıtma hızında ve 100 cm3 /dk N2 akış hızında gerçekleştirilmiştir. Katalitik piroliz deneyleri, piroliz sıcaklığının biyo-yağ verimi üzerindeki etkisini araştırmak için 300°C, 400°C, 500°C, 550°C ve 600°C piroliz sıcaklıklarında %10 alüminyumlu montmorillonit katalizörü ile gerçekleştirilmiştir. En yüksek yağ verimi 550°C'de %40,75 olarak elde edilmiştir. Katalitik hızlı piroliz deneyleri, aspirin sentetik biyo-yağ üretimi için yenilenebilir bir hammadde olarak kullanılabileceğini ortaya koymuştur..

Farklı kil minerallerinin su bazlı ticari boyaların alüminyum yüzey uygulamaları üzerine etkisinin incelenmesi

Bu çalışmada su bazlı Ral 6034, Ral 7012, Ral 9003 kodlu ticari boyalara her bir Ral kodunda % 0.5, % 1, % 2 oranlarında sırasıyla kaolin, montmorillonit, sepiyolit killeri eklenip bu katkı maddeli boyaların parlaklık, çapraz kesme deneyi ile boya yapışma derecesi, renk değişim ölçümü, pull off yapışma mukavemeti boya kuru film, FTIR testleri gerçekleştirilmiştir. Boya parlaklık değerlerinde katkı maddeleri oranı arttıkça parlaklık azalmıştır. Ral 7012 % 2 katkı maddesi dışındaki tüm boyalarda bu azalışın kabul edilebilir düzeyde olduğu gözlemlenmiştir. Çapraz kesme deneyinde Ral 9003 katkı maddesi % 1 ve % 2 olan boyaların yapışma sınıfı 2 olarak belirlenmiştir. Kalan boyalarda bu değer 0 ile 1 arasında değişmiştir. Ral 6034 % 1 kaolin, Ral 7012 % 1 kaolin, Ral 9003 % 2 montmorillonit katkılarında ΔE* sapmalarında en düşük değerler saptanmıştır. FTIR incelemesi sonucunda kil eklenmiş boyalarda yapısal değişiklik gerçekleşmemiştir. Ral 7012 % 1 kaolin katkısı ve Ral 9003 % 2 sepiyolit olan boya dışında tüm boyalarda yapışma mukavemetini killerin minimum % 4 oranında arttırdığı gözlemlenmiştir.

Yarı kesikli polimer reaktörlerinde başlatıcı ile monomer akım özelliklerinin ürün kalitesine etkisi

Serbest radikalik zincir polimerleşmesinde; monomer ve başlatıcı özelliklerininmonomer dönüşümü ve polimerin molekül ağırlığına etkisi önemlidir. Bu nedenlestiren monomeri ve benzoil peroksit başlatıcısı ile soğutma ceketli yarı kesiklireaktörde toluen çözücüsü içerisinde oluşan polistiren polimerleşmesine monomerve başlatıcı etkisinin incelenmesi amacıyla çalışma yapılmıştır. Yapılan çalışmada,yarı kesikli ceketli bir polimerizasyon reaktöründe polistirenin istenilen molekülağırlığı ve dönüşümüne başlatıcı derişiminin etkisi ve monomer akımının girişsıcaklığının etkisi incelenmiştir.Bu çalışma da optimum başlatıcı giriş hızı ve derişimi yarı kesikli reaktör içinHamiltonian yöntemi kullanılarak farklı koşullarda elde edilmiştir.Ayrıca teorik dönüşüm değerleri deneysel dönüşüm değerleri ile karşılaştırılmıştır.Kesikli sistemde yapılan deneysel çalışma sıcaklık ve dönüşüm sonuçları yarı kesiklisistemin deneysel sonuçlarıyla karşılaştırılmıştır.Basamak etkisi verilerek yapılan çalışma sonuçlarına göre başlatıcı derişiminindeğişimi dönüşümü etkilemiş, optimum reaktör sıcaklığının sabit kalmasınısağlamıştır. Monomer akımının giriş sıcaklığı daha düşük alındığında reaktörsıcaklığının istenilen sıcaklığa daha yakın olduğu görülmüştür. Bu sonuç reaktörsıcaklığının besleme giriş sıcaklığı ve akış hızının kontrolü ile kontrol edilebileceğinigöstermektedir.PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.comBilim Kodu :603Anahtar Kelimeler : Yarı kesikli reaktör, stiren polimerleşmesi, başlatıcı ve monomeretkisiSayfa Adedi :79Tez Yöneticisi : Prof. Dr. Sebahat ERDOĞANPDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com

Ti-Fe alaşımlarından basıçsız infiltrasyon yöntemiyle seramik metalik kompozit malzeme üretimi

Yüksek sıcaklık ve korozyona dayanıklı olmalarına rağmen seramikmalzemeler, uygulanan yükler altında gevrek davranış gösterirler. Buözellik seramik malzemelerin kullanım alanlarını sınırlamaktadır.Seramiklerin bu gevreklik özelliği ile metallerin süneklik ve gerilimdavranışları son yıllarda seramik malzemelerin mekanik özellikleriniiyileştirmek için seramik metalik kompozitlerin üretimini gündemegelmiştir.Bu çalışmada MgAl2O4 ve Ti-Fe alaşımlarıyla basınçsız infiltrasyonyöntemi kullanılarak seramik metalik kompozit malzeme üretilmiştir.Atmosferik şartlar, Ti-Fe /MgAl2O4 oranı, infiltrasyon süresi, infiltrasyonsıcaklığı parametre olarak incelenmiştir. Hava atmosferinde 30 ve 120dakika süre ile 1600 ºC'de Ti üzerinde oksitlenme gözlemlenmiştir. Ti-Fealaşımının argon atmosferinde 30 dakika ve 120 dakika süre ile1500ºC'de fırınlanan numunelerde başarıyla infiltre olduğu tesbitedilmiştir. İnfiltre edilen Ti-Fe alaşımı SEM ve EDS kullanılarakkarakterize edilmiştir. Saf titanyumun sertliği 160 HV iken bu değerin1900 HV ye kadar yükseldiği tesbit edilmiştir.Bilim Kodu : 946Anahtar Kelimeler : Titanyum, infiltrasyon, sermet, spinel, uçucu kül.Sayfa Adedi : 82Tez Yöneticisi :Doç.Dr. Metin GÜRÜ, Yrd.Doç.Dr. A. Rıza KARAGÖZ