550
Archived Theses
0
DOIs Assigned
0%
DOI Rate
Discipline
Yüzeyı̇ modı̇fı̇ye edı̇lmı̇ş hı̇droksı̇apatı̇tlerı̇n ı̇laç taşıyıcı sı̇stemı̇ olarak ı̇ncelenmesı̇
Bu çalışmada, farklı şablonlar kullanılarak (setrimonyum bromür, Pluronik®️ P123, Pluronik®️ F127) yüzeyi değiştirilmiş biyouyumlu HAP'ların asetilsalisilik asit adsorpsiyon/desorpsiyon kapasiteleri incelenmiş ve ilaç taşıyıcı olarak en uygun yüzey malzemesi belirlenmiştir. Uygun sentez koşulları belirlendikten sonra hazırlanan HAP malzemelerinin yüzeyleri CTAB, Polietilen glikol (PEG), Sodyum dodesil sülfat (SDS), Triton X-100 (TX-100), (3-Aminopropil) Trietoksisilan (APTES), (3-Aminopropil) Trimetoksisilan (APTMS) ve (3-Merkaptopropil) Trimetoksisilan (MPTMS) gibi farklı yüzey aktif maddeler kullanılarak modifiye edilmiştir. Hazırlanan HAP malzemelerine asetilsalisilik asit (ASA) yüklemesi yapılmış ve ASA yüklü malzemelerin fosfat tampon çözeltisi (PBS, pH=7,4) ve simüle edilmiş mide sıvısındaki (SMS, pH=1,2) kontrollü salımları incelenmiştir. Sentezlenen HAP'lar, X-ışını kırınımı difraktometresi (XRD), Fourier dönüşümlü kızılötesi spektroskopisi (FT-IR), Termogravimetrik analiz (TGA), Brunauer, Emmett ve Teller (BET) ve Taramalı elektron mikroskobu (SEM) analizleri ile karakterize edilmiştir. Hazırlanan tüm HAP'ların ASA adsorpsiyonu ve salımı için uygun bir taşıyıcı malzeme olduğu gözlenmiş olmasına rağmen CTAB ile hazırlanan HAP'ın ASA yükleme kapasitesinin en fazla olduğu belirlenmiş ve bu malzemenin sentez koşulları farklı sıcaklık, zaman ve CTAB miktarında incelenmiştir. Adsorpsiyon kinetiği, adsorpsiyon izotermleri ve termodinamiği farklı modeller ile incelenmiş, salım mekanizması Korsmeyer-Peppas eşitliği kullanılarak belirlenmiştir.
CuO nanoparçacık yeşil sentezi ve PVA matrisli kompozit film üretimi
Son yıllarda çeşitli nanoparçacıkların sentezi için bitki kök, gövde, yaprak ve saplarının sulu ekstraktlarında bulunan ikincil metabolitlerin kullanımı yeni bir çevre dostu teknoloji olarak dikkat çekmektedir. Bakır (II) oksit (CuO) nanoparçacıklar, kristal boyutun azalmasıyla birlikte mikro boyuttaki özelliklerinden üstün özellikler sergilemelerinden dolayı, güneş enerjisi sistemleri, yarı iletkenler, katalizörler ve gaz sensörleri gibi birçok endüstriyel alanda kullanım alanı bulmaktadır. Bu çalışmada, CuO nanoparçacıklarının sentezi için indirgeyici olarak enginar sapı (Cynara Scolymus L.) sulu ekstraktı kullanılarak toksik olmayan, çevre dostu ve düşük maliyetli bir yeşil sentez yöntemi geliştirilmiştir. Sentezlenen nanoparçacıklar, UV-Görünür bölge (UV-Vis) spektroskopisi, Fourier dönüşümlü infrared (FTIR) spektroskopisi, X-ışınları kırınım (XRD) yöntemi ve taramalı elektron mikroskopisi (SEM) ile karakterize edilerek, geliştirilen yöntem sonucunda küresel CuO nanoparçacıkların (˂25 nm) sentezlendiği doğrulanmıştır. Çalışma kapsamında, polivinil alkol (PVA) matrisine farklı oranlarda polietilen glikol (PEG), gliserin ve akasya sakızı polimerleri ile sentezlenen CuO nanoparçacıklar eklenerek farklı kompozit ve nanokompozit filmler hazırlanmıştır. Eklenen katkıların kompozit ve nanokompozit filmlerin kimyasal yapısı, morfolojik özellikleri, termal bozunma davranışları, mekanik ve elektriksel özellikleri üzerindeki etkileri; sırasıyla FTIR spektroskopisi, SEM, termogravimetrik analiz (TGA), çekme testi ve dielektrik sabiti ölçümleri ile incelenmiştir. FTIR analizi sonucunda PVA zincirleri ile PEG molekülleri yapısında yer alan hidroksil grupları arasında yeni hidrojen bağları oluştuğu belirlenmiştir. TGA ve dielektrik sabiti ölçümlerinden elde edilen veriler, çalışma sonucunda saf PVA filme kıyasla 600oC'deki kalıntı yüzdesinin %81 ve dielektrik sabitinin %30 arttırıldığını göstermiştir. Çekme testi sonucunda, saf PVA filmin çekme mukavemetinin (38,85 MPa), %20 PEG ve %3 CuO nanoparçacık katkısı ile %503 artırarak 234,34 MPa'a yükseldiği belirlenmiştir. Anahtar sözcükler: Yeşil sentez, Bakır oksit nanoparçacık, Polivinil alkol, Polietilen glikol, Nanokompozit film.
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 6,3Ã10-6 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
Reaktif Tekstil Boyalarında Alternatif Reaktif grupların Denenmesi
REAKTİF TEKSTİL BOYALARINDA ALTERNATİF REAKTİFGRUPLARIN DENENMESİDoktora TeziMustafa TUTAKGAZİ ÜNİVERİSTESİFEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜAralık 2006ÖZETReaktif boyaların tekstil ürünlerinin renklendirilmesinde kullanımı güngeçtikçe artmaktadır. Bu sınıfı; kolay uygulama yöntemleri, yüksek renkhaslıkları, bütün renk gamını sağlamaları ve parlaklıkları öne çıkarmaktadır.Bu çalışmada reaktif boyarmaddelerde yeni bir reaktif grup olarak tetrazinyapısı denenmiş ve boyama performansı deneysel olarak araştırılmıştır. Buamaçla değişik sıcaklık ve koyuluklarda boyama verimleri hesaplanmış, renkkoordinatları ve haslıklar belirlenmiş; bu değerler triazin boyalar için eldeedilen değerlerle kıyaslanmıştır. Sonuç olarak; monoklor tetrazin boya ileerişilen etkinliğin diklor trizain boyadakine kıyasla düşük olduğu, ancak farkınçok büyük olmadığı ve özellikle ılık boyama şartlarında kullanılabileceğindendolayı enerji tasarrufu sağlayacağı ileri sürülmüştür.Bilim Kodu : 912.1.128Anahtar Kelimeler: Reaktif boyalar, tetrazin, pamuk, çektirme, fiksajSayfa Adedi : 149Tez Yöneticisi : Prof.Dr. Ahmet ALICILAR
Sülfat indirgeyici bakterilerin (SRB) neden olduğu korozyon üzerine biyositlerin etkisi
ivSÜLFAT ND RGEY C BAKTER LER N (SRB) NEDEN OLDUĞUKOROZYON ÜZER NE B YOS TLER N ETK S(Yüksek Lisans Tezi)Suna AĞRIDAĞIGAZ ÜN VERS TESFEN B L MLER ENST TÜSÜEylül 2006ÖZETMetallerin bulundukları ortamdaki reaksiyonlar nedeniyle bozunmayauğraması olayına korozyon denir. Mikrobiyolojik korozyon ya dabiyokorozyon metallerin yüzeylerindeki bozunmanın biyofilm nedeniylehızlanması olayıdır.Bu çalışmada, sülfat indirgeyici bakterilerin petrol borusu çeliği üzerinekorozif etkisi incelenmiştir. Korozif etkilerin belirlenmesinde Tafelekstrapolasyon yöntemi ve lineer polarizasyon yöntemi kullanılmıştır.Yapılan çalışmalarda yapay deniz suyu (YDS) ortamı ve bir hacim SRB'lienjeksiyon suyu içeren beş hacim YDS ortamı olmak üzere iki farklıortam kullanılmıştır.YDS ortamında çeliğin korozyonuna, SRB içeren enjeksiyon suyununetkisi, 10-50 ppm glutaraldehit (GA) etkisi, kirletici olarak 10-200 ppmsülfür iyonu (S=) etkisi, 20-200 ppm S= ve 10-250 ppm GA etkisiincelenmiştir. YDS ortamında sülfür ilavesi ile korozyon hızının yaklaşıküç kat arttığı gözlenmiş, sülfür kirliliği bulunan ortamda inhibitör olarakGA kullanımının korozyon hızını azalttığı bulunmuştur.vBir hacim SRB'li enjeksiyon suyu içeren beş hacim YDS ortamındaçeliğin korozyonuna, kirletici olarak 10-200 ppm S= etkisi, inhibitörolarak 10-50 ppm GA, 10-250 ppm tetra n-bütil amonyum iyodür (TBA ),10-250 ppm tetra bütil amonyum bromür (TBAB) etkisi, 20-200 ppm S=ve 10-250 ppm GA, 10-250 ppm TBA , 10-250 ppm TBAB etkisiincelenmiştir. Sülfür ilavesi ile korozyon hızının yaklaşık bir buçuk katarttığı, sülfür içeren ve içermeyen SRB'li YDS ortamında biyositlerinkorozyon hızını düşürdüğü gözlenmiştir.Bilim Kodu : 912.1.023Anahtar Kelimeler : Korozyon, Mikrobiyolojik korozyon, MIC, Çelik,Sülfat indirgeyici bakteri, SRB, BiyositSayfa Adedi : 76Tez Yöneticisi : Prof. Dr. Mübeccel ERGUN
Kloro heptametin siyanin boyanın eldesi ve boya lazerinde uygulanabilirliğinin incelenmesi
KLORO HEPTAMET N S YAN N BOYANIN ELDES VE BOYALAZER NDE UYGULANAB L RL Ğ N N NCELENMES(Yüksek Lisans Tezi)A.Doğan SOYALGAZ ÜN VERS TESFEN B L MLER ENST TÜSÜEkim 2006ÖZETPolimetin boyaların en önemli karakterestik özellikleri ultraviyole, görünür veyakın kızıl ötesi bölgelerinde güçlü soğurma yapabilmeleridir. Bu özellikonların boyama dışı bir çok yeni alanda kullanımlarına imkan doğurmuştur.Bir polimetin boya çeşidi olan klora heptametin siyanin boya, kuaternaramonyum tuzu ile bisaldahit tepkimeye sokularak elde edilmiştir. Elde edilenboyanın floresans, uyarılma ve soğurma özelliklerinin yanında boyalazerlerinde uygulanabilirlik incelenmiş ve boyanın floresans özelliği gösterdiğiaralıkta lazer ışını üretebildiği tespit edilmiştir.Bilim Kodu : 912.041Anahtar Kelimeler : Lazer boyalar, polimetin boyalar, heptametinsiyaninSayfa Adedi : 54Tez Yöneticisi : Prof.Dr M.Atilla MURATHAN
Diklorotriazin reaktif boyarmaddenin (reaktif turuncu 86) selülozik elyafa uygulanması ve yıkama şartlarının incelenmesi
Reaktif boyarmaddeler yüksek renk haslıkları ve geniş renk spektrumlarındandolayı selülozik elyafın boyanmasında önemli bir yere sahiptir. Devlet PlanlamaTeşkilatı Projesi kapsamında yürütülen bu çalışmada öncelikle diklorotriazin veasetilamino reaktif gruplarını içeren boyarmadde sentezi yapılmıştır. Eldeedilen boyarmaddenin karakterizasyonu için H NMR, UV, IR ve kütlespektrumlarına bakılmıştır.Çektirme yöntemine göre bu boyarmadde ile selülozik elyafın boyanmasıişlemine düşük sıcaklıkta ve sodyum klorürün en başta boyama banyosuna ilaveedilmesi ile başlanmıştır. Sıcaklığın yükseltilmesi ve sabitlenmesinin ardındansodyum karbonatın boyama banyosuna eklenmesi ile pH arttırılmıştır.Boyama koşulları sabit tutularak boyanan numunelerin yıkama işlemlerinde,kullanılan kimyasal maddeler değiştirilmiştir. Böylece boyarmaddenin selülozikelyaf üzerindeki çektirme derecisine, fikse oranına ve renk haslıklarına beşfarklı alkali (sodyum hidroksit, potasyum hidroksit, sodyum karbonat,amonyum hidroksit, sodyum bikarbonat), ticari sabun ve şehir suyukullanılarak yapılan yıkama işlemlerinin etkileri incelenmiştir.Sabit boyama koşullarından dolayı tüm farklı yıkama şartları için çektirmeyüzdesi 99,29 bulunmuştur. Elde edilen reaktif boyarmaddeninheterobifonksiyonel yapıda olması, tüm şartlar için yüksek fikse oranına nedenolmuştur.Boyanmış numunelerin yıkama, sürtünme, ter ve ışık haslığı deneylerinde isebeklenildiği üzere yüksek değerler tespit edilmiştir. Yıkama ve sürtünme gibiyaş haslıkların yüksek olması, boyama işlemi ardından yapılan yıkamaişlemlerinin başarılı olduğunu göstermektedir.Anahtar Kelimeler :Reaktif boyarmadde, yıkama
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.
Polisakkaritlerle kaplı manyetik nanopartiküllerin üretimi ve enzim immobilizasyonu için kullanılması
Bu çalışmada, ikili çöktürme yöntemiyle oda sıcaklığında ve inert atmosferde sentezlenen manyetik nanopartiküller üzerine -amilaz immobilizasyonu çalışılmıştır. Çıplak manyetik nanopartiküller yansıra, simultane sentez-kaplama metoduyla, farklı konsantrasyonlarda (%0,5, %1 w/v) agar, pektin veya karboksimetil selüloz (CMC) içeren ortamlarda polisakkarit-kaplı manyetik nanopartiküller üretilmiştir. Sentezlenen nanopartiküller X-ışınları kırınımı (XRD), Fourier dönüşümlü infrared (kızılötesi) (FTIR) spektroskopisi, termogravimetrik analiz (TGA), titreşimli örnek manyetometresi (VSM) ve taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile karakterize edilmiştir. Sentezlenen çıplak, %0,5- ve %1- agar-kaplı manyetik nanopartiküller üzerine -amilaz adsorpsiyon ve kovalent bağ ile immobilize edilmiştir. Adsorpsiyon yöntemi ile yapılan immobilizasyonda, sonikasyon, immobilizasyon süresi (0,5; 1; 2; 4; 8; 16 saat), yüzey kaplama malzemesinin varlığı ve konsantrasyonu (%0,5 ve %1 w/v agar), immobilizasyon pH'ı (pH 3,4,5,6,7) gibi parametrelerin bağlanan protein miktarına, enzim aktivitesine ve spesifik aktiviteye etkisi incelenmiştir. Kovalent bağlama ile immobilizasyonda, gluteraldehit (GA) ile partiküllerin yüzey aktivasyonu yapılmış ardından enzim immobilizasyon işlemleri gerçekleştirilmiştir. Yüzey kaplama malzemesinin konsantrasyonu (%0,5 ve %1 w/v agar), immobilizasyon pH'ı (pH 4,5,6,7,8) ve gluteraldehit konsantrasyonu (%0,5; %1; %3; %5 v/v) gibi parametrelerin bağlanan protein miktarına, enzim aktivitesine ve spesifik aktiviteye etkisi incelenmiştir. İmmobilize edilen protein miktarları Bradford yöntemiyle hesaplanmıştır. Enzim aktivitesi tayini için nişasta-iyodin metodu kullanılmıştır. Çalışmalar sonucunda, serbest -amilaza göre %666,6 spesifik aktivite artışı gösteren, pH 8'de, %3 GA ile aktive edilmiş %1 agar-kaplı manyetik nanopartiküller üzerine kovalent bağlama ile immobilize edilen enzimler seçilmiştir. 45°-60°C arasında yapılan sıcaklık stabilitesi deneyleri sonucunda immobilizasyon işleminin sıcaklık optimumunu değiştirmediği (55°C), ancak enzim aktivitesini 4 kat yükselttiği ortaya çıkmıştır. Saklama stabilitesi deneyleri +4ºC' de yapılmış ve 77 gün sonunda, serbest -amilazın aktivitesi %88 düşerken, immobilize enzimin aktivitesinin %99'unun korunduğu görülmüştür. Çoklu kullanım çalışmalarında, immobilize -amilaz, 6 kullanım sonunda spesifik aktivitesinin yaklaşık %55'ini korumuştur. Bu sonuç, -amilazın manyetik nanopartikül üzerine kovalent bağ ile immobilizasyonunun, tekrarlı kullanım için uygun olduğu ve birçok endüstriyel uygulama için yüksek potansiyelinin olduğunu ortaya koymuştur.
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.
Çavdar unu esaslı doğal antioksidan katkılı biyofilm üretim ve karakterizasyonu
Bu çalışmada; çavdar ununun, bazı organik asitlerle (tannik, tartarik, süksinik, gallik asit) ve kudret narı (Momordica charantia) kabuğu tozu ile farklı plastikleştiriciler ile (sorbitol, gliserol, sitrik asit, etilen glikol) ve iki plastikleştiricinin (sorbitol ve sitrik asit) karışımı ile yenilebilir film elde edilmiştir. Çalışmanın devamında hazırlanan yenilebilir filmlerin yüzey (SEM), yapısal (TGA, FTIR), mekanik (kalınlık, yüzde uzama ve çekme mukavemeti), su buhar geçirgenliği, suda çözünürlük, antimikrobiyal ve antioksidan aktivite gibi özellikleri incelenmiştir. İncelenen yenilebilir filmlerde, artan plastikleştiricinin miktarı ve eklenen kudret narı (Momordica charantia) kabuğu tozunun film kalınlığı, su buhar geçirgenliği, suda çözünürlüğü üzerinde arttırıcı etkisi olmuştur. Sitrik asitli filmlerin antimikrobiyal etkisi diğer plastikleştiricileri içeren filmlere göre fazla çıkmıştır. Ayrıca eklenen kudret narı kabuğu tozu antimikrobiyal etkiyi arttırmıştır. Çalışmanın son kısmında, oluşturulan formülasyonlar düğme mantar muhafazası üzerine etkisini belirlemek için iki farklı metot ile (paketleme malzemesi olarak ve kaplama olarak) uygulama gerçekleştirilmiştir. Kaplanan ve film ile ambajlanan mantarlar %50 bağıl nem ortamında oda sıcaklığı ve buz dolabında depolanmıştır. Depolanan mantarlar fiziksel ve kimyasal analizlere tabii tutulmuştur: ağırlık kaybı, sertlik, toplam katı madde, indirgen şeker, protein, toplam fenolik içerik vb. durumları incelenmiştir. 21 gün boyunca buzdolabı koşullarında depolanan, yenilebilir film ile kaplanan mantar ve kontrol örneklerinde gözlenen değişimlere göre, kaplamanın koruyucu ve muhafaza edici özellikleri olduğu tespit edilmiştir. Sorbitol içeren kaplamanın, sitrik asit içeren karışıma göre daha etkili olduğu, görsel ve yapısal olarak mantar özelliklerinin korunduğu tespit edilmiştir
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.
Pirinadan özütlemeli tepkime ile furfural üretimi için uygun koşulların belirlenmesi
PİRİNADAN ÖZÜTLEMELİ TEPKİME İLE FURFURAL ÜRETİMİ İÇİNUYGUN KOŞULLARIN BELİRLENMESİ(Yüksek Lisans Tezi)Fatma EROĞLUGAZİ ÜNİVERSİTESİFEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜEylül 2006ÖZETFurfuralın üretiminde hammadde olarak pentozan içeren lignoselüloziktarımsal artıklar ile odun atıkları kullanılabilir. Furfuralın üretimi içinhammadde olabilen en önemli yıllık tarımsal artıklar mısır koçanı, yulafkabuğu, pamuk çekirdeği kabuğu, şeker kamışı artığı, pirinç kabuğu, pirinaküspesi, fındık kabuğu ve şeker pancarı küspesidir. Sıvı özütlemeli yöntemlekuru bazda pentozan içeriği %21- 23 olan pirina küspesi ile çalışılmıştır. Sıvıözütlemeli yöntemle pirina küspesinden furfural üretimi bu çalışmadagerçekleştirilmiştir.Çalışmada deneysel tasarım yöntemi olan Box- Wilson Yöntemi ve en uygunkoşullar belirlenirken de o- nitrotoluen ile özütleme yöntemi kullanılmıştır.Pirinadan furfural üretimi için kullandığımız o- nitrotoluenin seçilme nedeni isefurfural için yüksek dağılma katsayısına sahip olması (170ºC'de 8,4),furfuraldan daha yüksek kaynama noktasında olması (Tkn(o-nitrotoluen)= 222ºC,Tkn(furfural)= 161,7ºC), furfuralın yoğunluğunun suyun yoğunluğundan farklıolması (dsu= 1, dfurfural.= 1,1598) ve çözeltideki diğer bileşenlerin (ksiloz, su,H2SO4 ) o- nitrotoluende çözünmemesidir.Yapılan çalışmada ilk önce pirinadan furfural üretiminde sabit H2SO4 derişimi(%5) ve sabit sıcaklıkta (175ºC), her bir çalışma için alınan H2SO4 miktarlarıdeğişmeden değişik miktarlarda pirina alındı ve furfural üretiminde optimumbir katı/ sıvı oranı bulundu. Bu sonuçlara dayalı olarak deneysel tasarım olanBox- Wilson Yönteminde üç bağımsız değişken H2SO4 derişimi (%3- 7), sıcaklık(160ºC- 200ºC), katı/ sıvı oranını ise (0,33- 0,67 g/ mL) seçilerek, Design Expert7.0.0 programı ile optimum değerler bulunmuştur. Buna göre; üretilen enyüksek furfural üretim hızı; 6,55mg/ ml. saat, sıcaklık; 198ºC, H2SO4 derişimi;%4,45 (g/ 100mL), Katı/sıvı oranı; 0,65(g/ mL)'dir.Elde edilen furfural miktarların Design- Expert programı ile aşağıdaki furfuralüretim hızının (mg/ ml.saat) model denkliği geliştirilmiştir;Furfural Üretim Hızı= 6,04+ 0,33X1+ 0,62X2+ 0,31X3- 1,24X1X2+ 0,82X1X3 -0,88X12- 0,96X22-0,35X32Bilim Kodu : 912.1.023Anahtar Kelimeler : Pirina, furfural, sıvı özütlemesi, Box- Wilson YöntemiSayfa Adedi :72Tez Yöneticileri : Yrd. Doç. Dr. S. Ferda MUTLU
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..
Synthesis and characterization of Cu/ZnO/Al2O3 catalyst by different methods and investigation of performance in methanol steam reforming for hydrogen generation
Today's world has environmental issues such as climate change and greenhouse gas emission due to the fossil fuels usage. These environmental concerns and fast depletion of fossil fuel resources increased the research for the production of hydrogen from alternative and renewable sources. Proton exchange membrane fuel cell system is a promising power generation technology fed by hydrogen as an environmentally friendly and sustainable solution. In this regard, hydrogen production through methanol steam reforming reaction (MSR) has the potential to be an appropriate method with the advantages of having low amount of carbon monoxide, no sulphur production so that there is no requirement for desulfurization, having good energy density, relatively high H/C ratio and low reforming temperature. However, endothermic nature of the reaction and not having comprehensive distribution infrastructure are drawbacks of this process. MSR is based on reaction of methanol and steam with the help of catalyst and releases hydrogen and carbon dioxide. The catalyst activity and selectivity are the properties, which can be enhanced by the structure of the catalyst. In this study, in order to obtain a catalyst having better structure and catalytic behavior, which exhibits high specific surface area, high metal dispersion and higher activity for H2 production, the effect of preparation methods on the structure and catalytic behavior of Cu/ZnO/Al2O3 were investigated. Conventional coprecipitation, sequentially coprecipitation and ball milling methods were studied. The results show that the catalysts obtained by sequentially coprecipitation has a high specific surface area and dispersion giving a higher activity which promotes the superior catalytic performance depending on formation of active copper material with higher copper specific surface and a stronger Cu–ZnO synergy thanks to proper incorporation of zinc oxide species into precursors.
Evaluation of industrial sludge produced from textile and leather industrial wastewater in energy and environmental applications
In this study, catalytic (y-zeolite and activated alumina) and non-catalytic pyrolysis properties of sludge obtained from the biological treatment of leather and textile industrial wastewater plants were investigated by different methods. Iso-conversional model-free methods, such as Kissinger-Akahira-Sunose (KAS), Flynn-Wall-Ozawa (FWO), and Friedman were utilized to evaluate the kinetic and thermodynamic parameters. The calculated average E_a (activation energy) values of catalytic and non-catalytic pyrolysis with y-zeolite and activated alumina (Al2O3) were determined to be in the range of 170.63-182.77, 117.78-123.1 and 129.32-135.92 kJ/mol, respectively. GC/MS analyses showed that the oil obtained from the non-catalytic procedure was rich in fatty acids, steroidal compounds, and N-compounds. Activated alumina was very effective in removing nitrogen containing compounds from the oil. On the contrary, y-zeolite promoted de-oxygenation and de-acidification reactions and, as a result, the oil became rich in alkanes and alkenes which improved its quality as a fuel. As a result, y-zeolite can be used as an effective catalyst to improve the decomposition rate of sludge, and to upgrade the pyrolytic oil. of the experimental studies, activated carbon was produced at different carbonization temperatures and saturation rate to evaluate the solid product obtained by the pyrolysis of the sludge. For this purpose, a two-factor experimental design method, 4-level carbonization temperature and 2-level saturation ratio, was carried out. In the second stage, to evaluate the solid residue of sludge an activated carbon were produced at different carbonization temperature and different impregnation rate, for this reason a full factorial experiment was designed with two factors which are carbonization temperature with 4 levels and impregnation ratio with 2 levels. As a result, Carbonization temperature (℃) was the most effected factors on surface area by 69.07 % contribution. Therefore, surface area increased with the increase of the temperature until achieved the maximum at 550 ˚C then decreased with the increasing of the temperature.
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.
Tarımsal atık karışımlarının (çay, tütün ve ayçekirdeği) termokimyasal yöntemle heterojen katalizör eşliğinde gaz ürüne dönüştürülmesi
Çalışmanın amacı atık tarımsal karışımlarından (biyokütle) katalitik termokimyasal dönüşüm yöntemleri ile hidrojence zengin gaz elde etmektir. Bu çalışmada ayçekirdeği küspesi, çay ve tütün atıkları eşit oranda karıştırılarak kullanılmıştır. Deneysel çalışmalarda kullanılmak için farklı Ni oranlarında (%10, 20, 30) farklı kil destekleri (bentonit ve kaolen) kullanılarak emdirme yöntemi ile katalizörler sentezlenip TGA, FTIR, XRD, XRF, SEM ve BET analiz yöntemleri ile karakterize edilmiştir. Katalizörlerin aktivitesi gazlaştırma, sıvılaştırma ve buhar reforminginde test edilmiştir. Gazlaştırma çalışmalarında reaksiyon sıcaklığı (650-850 °C), reaksiyon süresi (15- 30 dk), ve farklı katalizörlerin gaz ürün dağılımına etkisi araştırılmıştır. En yüksek H2 verimi 6,86 mol H2/kg biyokütle olarak 650 °C'de 15 dk %20 oranında 30Ni/K-Kao kullanılarak elde edilmiştir. Sıvılaştırma ve buhar reformingi olmak üzere iki kademeli işlem uygulanarak biyokütleden gaz ürün elde edilmiştir. Sıvılaştırma çalışmalarında (350 °C, 60 dk, 50/1 su/biyokütle ve %10 katalizör sabit koşullarında) katalizör tipinin (K-Bent, 30Ni/K-Bent, K-Kao ve 30Ni/K-Kao) etkisi araştırılmıştır olup 30Ni/K-Bent katalizörü kullanılarak %85 sıvı ürün verimine ulaşılmıştır. Sıvı ürünün buhar reforminginde (24/3 su/sıvı ürün oranı ve 0,5 g katalizör sabit koşullarda) reaksiyon sıcaklığının (600-850 °C) etkisi araştırılmıştır. En yüksek H2 verimi 30Ni/K-Bent katalizörü kullanılarak 850 °C'de 56,52 mol H2/kg sıvı ürün olarak elde edilmiştir.
Borik asit takviyeli biyokömür üretiminde torrefaksiyon koşullarının tepki-yüzey metodolojisi ile belirlenmesi ve aktif biyokömürün fenol gideriminde değerlendirilmesi
Artan nüfus ile birlikte artan gıda talebinin karşılanması, tarıma elverişsiz toprakların değerlendirilmesi ve atık sular aracılığıyla toprakta biriken organik kirleticilerin zararlarının en aza indirilmesi son yıllarda dikkat çeken araştırma konularının başında gelmektedir. Biyokütle dönüşüm teknolojileri ve ürünleri söz konusu sorunların çözümünde önemli rol oynamaktadır. Bu çalışmada, bor eksikliği olan topraklarda kullanılmak üzere borik asit ile takviye edilmiş biyokömür üretiminin optimizasyonu ve atık sulardan fenol gideriminde kullanılmak üzere su buharı ile aktive edilmiş biyokömür üretimi amaçlanmıştır. Biyokütle kaynağı olarak orman endüstrisi atığı olan kayın ağacı talaşı seçilmiş olup, 500oC'de piroliz uygulanmıştır. Biyokömüre farklı oranlarda borik asit (0,25-1,00 gg-1) emdirilmesinin ardından, 30-120 dk bekleme süreleri ve 160-240 °C sıcaklıklarda torrefaksiyon uygulanarak, en yüksek verim ve elementel karbon içeriğine sahip ürün elde edilen çalışma koşullarının belirlenmesi amacıyla istatistiksel deney tasarım yöntemlerinden biri olan Box-Behnken deney tasarımı kullanılmıştır. Üç faktörlü Box-Behnken tasarımına göre 160 oC torrefaksiyon sıcaklığı, 75 dk bekleme süresi ve 0,25 borik asit /biyokömür emdirme oranında en yüksek biyokömür verimi ve elementel karbon içeriği sırasıyla %91,5 ve %83,76 olarak elde edilmiştir. Çalışmanın son aşamasında ise, toprakta atık sular nedeniyle birikim yapabilecek fenol kirliliğinde adsorban işlevi görecek gözenek yapısı iyileştirilmiş / aktifleştirilmiş biyokömür üretimi için biyokömüre 550oC'de 15 dk bekleme süresince su buharı aktivasyon işlemi yapılmıştır. Sürekli adsorpsiyon denemelerinde; 30 ppm başlangıç derişimi, 2 ml/dk akış hızı ve 3,5 cm aktifleştirilmiş biyokömür yatak yüksekliğinde fenol giderimi yaklaşık %28 olarak bulunmuştur. Orman endüstrisi atığı olan kayın ağacı talaşının çevre dostu karbonlu malzemelerin üretiminde hammadde kaynağı olarak tercih edilmesinin uygun olacağı belirlenmiştir. Termokimyasal dönüşüm işlemleri sonucunda üretilen biyokömürün, doğrudan ya da uygulanacak iyileştirme basamaklarının ardından toprak düzenleyicisi ya da adsorban olarak kullanılabileceği sonucuna varılmıştır.
Investigation of the effects of different additives on pyrolysis liquid product properties
In this thesis, the effect of aging under different conditions (7 days at room temperature, and 24 and 168 hours at 80 oC), and the addition of chemicals on the characteristics and rheological behavior of olive pomace-based bio-oil were investigated. Bio-oil was produced via slow pyrolysis at 500 oC. Methanol, furfural, and tetrahydronaphthalene were used as the solvent additives at 5, 10, and 15 wt.%. Ultimate analysis, FT-IR, TGA, and GC-MS analyses were conducted on pre- and post-aged samples to analyze the characteristics of bio-oil and a rheometer was used to analyze the rheological behavior of each sample under different shear rates and temperatures. Shear rate ramp was increased from 5 to 580 1/s, and temperature ramp was applied from 20 to 60 oC. Bio-oil was found to be unstable after a certain period under all storage conditions and durations. GC-MS results showed that chemical reactions occur during storage and the additives trigger several chemical reactions between the compounds in the bio-oil. The rheological behavior of bio-oil was found to be Newtonian. Solvent addition to bio-oil improved the dynamic viscosity. The addition of 10% methanol decreased the dynamic viscosity of non-aged bio-oil by 34.54% and after 168 hours of accelerated aging by 33.90% at 40 oC. Among the chemicals used in this study, methanol was found to be the best additive for the long-term stability of bio-oil. As a result, storage temperature, compared to storage duration has a higher effect on the stability of olive pomace-based bio-oil.
Production, characterization, and evaluation of high porous and flexible carbon fabric from denim waste fabric as a resin reinforced composite material
The need for alternative materials in the world increases together with the need for light, high strength, and many unique features used in different sectors are also increasing. Carbon-based material-reinforced composites, which maintain their place among composite materials and whose research, and applications are increasing every year; they are resistant to thermal shocks, have high strength, are lightweight, and have low density. The biggest disadvantage of carbon fiber reinforced composite materials is the high raw material and production costs. Evaluation of waste management for the production of materials that are so important to the world is the basis for high savings in possible costs. In this study, flexible activated carbon cloth (ACC) that can be used as an alternative to high-cost carbon fiber/resin composites were produced by applying carbonization and chemical activation processes to waste denim fabrics in the textile industry. For production, it has been tried with different techniques and parameters in the literature, and in this way, the optimum production conditions have been determined by applying characterization studies. Activated carbon cloths obtained were used to strengthen a construction structure. When the results were evaluated, flexible activated carbon cloth produced from the waste of cotton denim was seen as a low-cost, environmentally friendly alternative effective material to be used as a carbon/resin composite material.
Yakıt hücrelerinde kullanılmak üzere polisitiren bazlı membran sentezi
YAKIT HÜCRELERİNDE KULLANILMAK ÜZERE POLİSİTİREN BAZLI MEMBRAN SENTEZİ (Yüksek Lisans Tezî) Ummühan Aktaş GAZİ ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ Temmuz 2005 ÖZET Polimer elektrolit membran yakıt hücresi (PEMYH) elektrik üretmek amacıyla kullanılır. Yakıt hücreleri, temiz, çevreye zarar vermeyen ve yüksek verime sahip enerji dönüşüm teknolojileridir. Polimer elektrolit membran yakıt hücresinde, membran indirgenme ve yükseltgenme tepkimesini ayırır. Membran, anot ile katot arasında bir gaz bariyeri oluşturarak reaksiyonun her yerde gerçekleşmesini ve hidrojenin iyon haline dönüşmesiyle oluşan protonların anottan katota doğru içinden geçmesini sağlar. Membran içinden geçemeyen elektron ise bir motor ya da elektrik taşıyıcısı yardımıyla anottan katota giderken elektrik akımını açığa çıkarır. Bu çalışmada homojen, esnek, proton iletkenliği yüksek membran elde etmek amacıyla geleneksel membranlardan (Nafîon) daha ucuz ve kolay temin edilebilmesi ve yüksek sıcaklığa dayanması nedeniyle polisitirenden membranlar elde edilmesi amaçlanmıştır. Bu çalışmada polisitirenden sülfonasyon, kurutma ve şekillendirme metoduyla membranlar elde edilip, karakterizasyonları yapılarak özellikleri incelenmiştir. Yakıt hücreleri veriminin daha daIV artırılması ve maliyetinin düşürülmesiyle gelecekte çok önemli kullanım alanına ve özellikle otomotiv sektöründe büyük bir paya sahip olacaktır. Bilim Kodu : 948 Anahtar Kelimeler : PEMYH, Membran sentezi, polisitiren bazlı membranlar Sayfa Adedi : 95 Tez Yöneticisi : Doç. Dr. İrfan Ar
Seramik takviyeli çinko metal matrisli kompozit malzeme üretimi ve karakterizasyonu
Seramik-metal kompozit malzemelerin (sermet) gerilim direnci, sertlik,korozyona ve yüksek sıcaklığa direnç gibi özellikleri seramik vemetallerden üstündür. Sermetler bu iyileştirilmiş özelliklerinden dolayıendüstride geniş kullanım alanına sahiptirler.Bu çalışmada, MgAl2O4 spinelden oluşan takviye sistemi çinko matrislebirleştirilerek yeni bir seramik-metal kompozit malzeme elde edilmiştir.Kompozit malzemenin üretiminde basınçsız infiltrasyon tekniğikullanılmış olup, argon atmosferinde 5500C'de 2 saat süreyle pişirilennumuneler SEM kullanılarak karakterize edilmiştir. Ayrıca, MgAl2O4spinelden oluşan takviye sistemine değişik miktarlarda ilave edilenuçucu külün üretilen kompozit malzemenin mekanik özellikleriüzerindeki etkisi incelenmiştir.Yapılan deneyler sonucunda çinkonun MgAl2O4 spinel ve uçucu küldenoluşturulan takviye sistemini ıslatması ve bir kompozit malzemeoluşturması başarılmış olup, takviye sistemine eklenen uçucu külünkompozit malzemenin mekanik özelliklerini arttırıcı yönde etkiivgösterdiği tespit edilmiştir. Üretilen kompozit malzemede kütlece %60çinko, %35 spinel ve %5 uçucu kül kullanıldığında 91,5 Vickerssertliğine kadar ulaşılabilmiştir. Bu değer 22.3 Vickers sertliği olançinko sertliğinin yaklaşık dört katından fazladır.Anahtar Kelimeler : Sermet, Kompozit, Çinko, Spinel, Uçucu Kül,Basınçsız İnfiltrasyon
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
Kimya mühendisliği eğitiminde toplam kalite-Kalite karakteristiklerinin tespiti
TKY dünyanın her yerinde, farklı sektörlerde başarıyla uygulanmaktadır.Bu uygulamaların avantajları mühendislikte, iş hayatında, tasarımda,üretimde, hizmet sektöründe açıkça farkedilmektedir. Bu yönetimanlayışı tüm dünyanın ilgisini çekmektedir. Bu çalışmanın amacı, TKYanlayışı içinde yer alan kalite karakteristiklerinin belirlenmesini kimyamühendisliği eğitimi için uygulamaktır. Çalışma için kimya mühendisliğieğitimi müşterilerinin görüşleri alınmıştır. Görüşlerine istinaden 10 adetkarakteristik tanımı yapılmıştır.Bilim Kodu : 912Anahtar Kelimeler : Kalite Karakteristikleri, Kimya Mühendisliği, EğitimSayfa Adedi : 113Tez Yöneticisi : Doç. Dr. Atilla M. MURATHAN
Titanyum diborür (TiB2) üretimi
Bu çalışmada mekanik alaşımlama tekniği ile TiB2 (Titanyum Diborür)üretilmesi amaçlanmıştır. Mekanik alaşımlamada kullanılan Atritor veSpex öğütücüde çalışmalar yapılmıştır. Proses girdi maddesi olarakTiO2 (Rutil, ortalama tane boyutu, 20 µm), B2O3 (Bor Trioksit, ortalamatane boyutu, 600 µm) ve Mg (Magnezyum) kullanılmıştır. Atritordeyapılan çalışmalarda argon atmosferi altında farklı karıştırma hızlarındave farklı numune/bilye oranlarında denemeler yapılmış ve TiB2 üretimiyapılamamıştır. Spex öğütücüde yapılan çalışmalarda argon atmosferialtında aynı karıştırma hızında ve 1/1 numune/bilye oranında yapılançalışmalar sonucu 25. saatte TiB2 (ortalama tane boyutu, 10 µm) ünüretildiği görülmüştür. Elde edilen ürünün TiB2 olduğu XRD kullanılaraktespit edilmiştir.Bilim Kodu : 948Anahtar Kelimeler : Mekanik Alaşımlama, TiB2, öğütmeSayfa Adedi : 48Tez Yöneticisi : Prof. Dr. Ahmet Biçer
Batı Anadolu klinoptilolitinin sodyum ve amonyum formlarında kobalt ve nikel iyonları ile iyon değişimi ve termodinamik analizi
Zeolitler katalizör, adsorbent ve iyon değiştirebilme özelliklerinden dolayıkimya endüstrilerinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu çalışmada ülkemizdeyaygın olarak bulunan bir tür doğal zeolit olan Batı Anadolu Klinoptilolitinin,sodyum ve amonyum formlarında kobalt ve nikel iyonlarının iyon değişimyöntemiyle giderimi için bir iyon değiştirici olarak kullanımı incelenmiştir.Bu amaçla çalışmada ilk olarak orijinal klinoptilolitin kimyasal ve XRFanalizleri yapılmış ve X-Işını Kırınım desenleri çıkarılmıştır. Daha sonraklinoptilolit, sodyum klorür çözeltisiyle muamele ettirilerek sodyum formunadönüştürülmüştür. Sodyum formundaki klinoptilolitin kimyasal ve XRFanalizleri yapılmış ve yapıya yüksek miktarda sodyum iyonunun yerleştiğibelirlenmiştir. İkinci olarak 250C' ta 0,1 N kobalt ve nikel çözeltileri ile iyondeğişim denge deneyleri yapılmıştır. Denge deneyleri sonucunda klinoptilolitinseçicilik sıralamasınınNa+>Co+2>Ni+2 olduğu belirlenmiştir.Çalışmada klinoptilolitin katyonik formunun seçiciliğe etkisini görmek içinklinoptilolit amonyum klorür çözeltisiyle muamele edilerek amonyum formunadönüştürülmüş ve kimyasal analizi yapılmıştır. Daha sonra iyon değişim dengeivdeneyleri yapılmıştır. Denge deneyleri sonucunda sodyum iyonunun, kobalt venikel iyonlarıyla amonyum iyonuna göre daha kolay yer değiştirdiğigörülmüştür. En son olarak 250C ` de Co+2/ Na+- klinoptilolit ve Ni+2/ Na+-klinoptilolit sistemleri için termodinamik denge sabiti Ka ve serbest enerjideğişimi âG0 hesaplanmıştır. Kobalt için Ka (2,92x10-3), âG0 (7,23kJ/ eşdeğer),nikel için Ka (9,93x10-4), âG0 (8,56 kJ/eşdeğer) bulunmuştur.Bilim Kodu:912Sayfa Adedi:100Anahtar Kelimeler:Klinoptilolit, İyon değişimi, Kobalt, Nikel, Ağır metalTez Yöneticisi: Prof. Dr. Müjgan Çulfazv
Borik aitten bor oksit üretiminin kinetik incelemesi
Bor, başlıca cam sanayi, seramik, temizlik, tarım, nükleer uygulamalar,metalurji, ve uzay teknolojileri sahalarında geniş bir kullanım alanına sahiptir.Bor oksit cevherden elde edilebilen en yüksek bor içeriğine sahip rafine birüründür. Dolayısıyla hammadde olarak bor içeren cevher yönünde olantercihler, gün geçtikçe doğrudan bor oksit kullanımı yönünde değişimgöstermektedir. Yüksek saflıkta bor oksit kullanımı, sonuca doğrudan etkilerineek olarak az enerji kullanımı, düşük maliyet, az çevre kirliliği gibi dolaylıkatkılar da sağlamaktadır. Türkiye'de, yakın bir gelecekte doğrudan bor oksitüretimine yönelik projelerin artacak olması sebebiyle bu çalışmada yükseksaflıkta bor oksit üretim şartlarının belirlenmesi ve reaksiyonun kinetikdetaylarının incelenmesi amaçlanmıştır.Bu çalışmada borik asidin dehidrasyonu ile yüksek saflıkta bor oksitin üretimşartları belirlenmiş ve reaksiyon hız ifadesi geliştirilmiştir. Termogravimetrikanaliz (TGA) çalışmalarından reaksiyon sıcaklık aralıkları belirlenmiş vereaksiyonun 330ºC civarında tamamlandığı gözlenmiştir. Değişik koşullardaüretilen numunelerde en yüksek saflık, yaklaşık % 99,93 saflık ile, numuneyiiv130ºC'de 30 dakika ve 330ºC'de 60 dakika bekleterek, 5ºC.dk-1 ısıtma hızı ileelde edilmiştir. Ürünün kristal yapısı hakkında bilgi edinmek için elde edilen X-ışını kırınım desenleri, hegzagonal yapının olduğunu göstermiştir. Azotadsorbsiyon/desorbsiyonu deneylerinden ürünün yaklaşık 7 m2.g-1 yüzey alandeğerine sahip olduğu gözlenmiştir.Borik asidin sabit sıcaklık dehidrasyonu, 80-350ºC sıcaklık aralığında, onbirfarklı sıcaklıkta incelenmiştir. Maksimum kütle dönüşüm değerlerine, düşüksıcaklıklarda 3 günde, yüksek sıcaklıklarda yaklaşık 45 dakika civarındaulaşılmıştır. Değişik sıcaklıklarda belirlenen reaksiyon hız sabitlerinin, sıcaklıkartışı ile arttığı ve yüksek sıcaklıklarda birbirine yaklaştığı görülmüştür. Düşükve yüksek sıcaklık bölgelerinde reaksiyon mertebesi birdir. Fakat 230 ile 250ºCsıcaklık aralığında, reaksiyon mertebesinde bir değerinden iki civarına ani birartış gözlenmiştir. Aktivasyon enerjisi sabit sıcaklık deneylerinden 48,0 kJmol-1ve TGA verilerinden, reaksiyon mertebesinin bir olduğunu varsayarak 36,4kJmol-1 olarak bulunmuştur.Bilim Kodu : 937Anahtar Kelimeler : Bor oksit, dehidrasyon, kinetik çalışma, saflık tayiniSayfa Adedi : 83Tez Yöneticisi : Prof Dr. Suna BALCI, Doç. Dr. Naime Aslı SezgivKINETIC INVESTIGATIONOF BORON OXIDE PRODUCTION FROM BORIC ACID(M.Sc.Thesis)Esin ERENGAZI UNIVERSITYINSTITUTE OF SCIENCE AND TECHNOLOGYNovember 2005ABSTRACTBoron has a wide application area mainly in the fields of glass industry,cleaning, agriculture, nuclear applications, metallurgy, and space technologies.Boron oxide is a refined product having the highest boron content that can beobtained from the ore. Consequently, preferences for ore containing boron as araw material show a shift towards directly use of boron oxide as the days pass.The usage of high purity boron oxide also provides indirect contributions suchas less energy consumption, low cost, less environmental pollution addition to itsdirect effects to the outcomes. Because of the projects directed towards theboron oxide production in Turkey to be increased in near future, in this study itwas aimed to determine high purity boron oxide production conditions and toinvestigate kinetic details of the reaction.In the present study the production conditions of high purity boron oxide viaboric acid dehydration was determined and the reaction rate expression wasdeveloped. Reaction temperature range was determined from termogravimetric(TGA) studies and it was oberved that the reaction was completed at around330ºC. It was observed that the highest purity in the samples produced atdifferent conditions, approximately with a purity of 99.93%, was obtained byvikeeping the sample at 130ºC for 30 minutes and at 330ºC for 60 minutes with aheating rate of 5ºC.min-1. X-ray diffraction patterns obtained to getinformation about the crystal structure of the product showed the presence ofhexagonal structure. It was observed that from the nitrogenadsorption/desorption experiments, the product possessed a surface area valueof around 7 m2.g-1.Constant temperature dehydration of boric acid was investigated at elevendifferent temperatures, a temperature range of 80 to 350ºC. Maximum massconversion values were achieved in 3 days at low temperatures andapproximately in 45 minutes at high temperatures. It was seen that rateconstants obtained at different temperatures increased with an increase intemperature and became closer to each other at higher temperatures. Thereaction order was around one at low and high temperature regions but asudden increase in the reaction order from one to around two at a temperaturerange of 230 to 250ºC was observed. The activation energy was found to be 48.0kJ.mol-1 from the constant temperature experiments and 36.4 kJmol-1 fromTGA analyses assuming the reaction order as one.Science Code : 937Key Words : Boron oxide, dehydration, kinetic study, purity analysisPage Number : 83: Prof Dr. Suna BALCI, Doç. Dr. Naime Aslı SezgiAdvisor
Polietilen glikol-tuz sistemlerinde viskozite tayini
Yapılan bu çalışmada polietilen glikol-tuz-su sistemlerinde viskozitenin sıcaklıkve konsantrasyonla değişimi incelenmiştir. Tuz olarak potasyum fosfat veamonyum sülfat tuzları kullanılmıştır. 20, 25, 30, 35, 40 oC'de; polietilen glikoliçin ağırlıkça % 2,5, 5, 7,5, 10, 12,5, 15, 17,5, 20, potasyum fosfat için ağırlıkça% 5, 5,9, 6,5, 7,5, 8,2, 9,6, 11, 13, amonyum sülfat için ağırlıkça % 7,5, 8,5, 8,75,10,5, 11,5, 12, 13, 14 konsantrasyonlardaki sistemlerin viskoziteleri ölçülmüştür.Sabit konsantrasyonlarda sıcaklık arttıkça viskozite değerleri azaldığı, sabitsıcaklıkta konsantrasyon değeri arttıkça viskozite değerlerinin arttığıgözlemlenmiştir. Üçlü sistemlerin viskoziteleri, ikili sistemlerinviskozitelerinden hesaplanabilir ve endüstride kullanılabilir.Bilim Kodu : 603.03.02Anahtar Kelimeler : Viskozite, PEG, potasyum fosfat, amonyum sülfatSayfa Adedi : 81Tez Yöneticisi : Doç. Dr. Ufuk Gündüz Zafer
Pamuklu elyafı reaktif boyamada alternatif tuzların denenmesi
Pamuklu elyafı boyamada değişik boyarmaddeler kullanılmakla birlikte enyaygın kullanıma sahip boyarmaddelerden birisi reaktif boyarmaddelerdir.Reaktif boyamada, boya banyosunda katkı maddesi olarak tuz ve sodakullanılmakta; tuz olarak NaCl ve Na2SO4 tercih edilmektedir. Bu tuzlarınkorozif olmaları ve biyolojik olarak bozunmamaları nedeniyle alternatif tuzarayışları sürdürülmektedir.Bu çalışmada, pamuklu elyafı reaktif boyamada tuz olarak; Potasyum Asetat,Potasyum Sodyum Tartarat ve Potasyum Oksalat Mono Hidrat denenmiş;sonuçlar NaCl tuzu için gözlenen sonuçlar ile karşılaştırılmıştır. Bu amaçla atıkbanyoda boya konsantrasyonu spektrometrik olarak belirlenerek çekimyüzdeleri hesaplanmış, yıkama sonrası banyodaki konsantrasyon yardımıylafikse yüzdelerine geçilmiştir.Renk ölçümleri Datacolor Spektroflash marka cihaz ile TL-84 ışık kaynağındagerçekleştirilerek L, a, b değerleri belirlenmiş, ışık kabininde UV ışınkullanılarak gözle kontrol yapılmıştır. İlave olarak ışık, yıkama ve sürtünmehaslıkları tayin edilmiştir. Bütün bu sonuçlar kendi içinde değerlendirilerekNaCl'e alternatif olarak kullanılan 3 tuzun kullanılabilirliği tartışılmıştır.Sonuç olarak, özellikle Potasyum Asetat olmak üzere Potasyum SodyumTartarat ve Potasyum Oksalat Mono Hidrat tuzlarının pamuklu elyafı reaktifboyamada etkin olmaları, atık suda korozif etki göstermemeleri ve biyolojikolarak bozunabilir olmaları yönüyle NaCl tuzuna göre alternatif olarakkullanılabileceği ileri sürülmüştür.Anahtar Kelimeler : Reaktif boyama, Pamuklu elyaf, Potasyum asetat,Potasyum sodyum tartarat, Potasyum oksalat.
Farklı ön işlemlerin ve uygulanan farklı kurutma yöntemlerinin elmada toplam fenol miktarı ve antioksidan aktivite üzerine etkileri
Bu çalışma sağlık açısından önemli maddelerden fenolik maddelerin ve antioksidan aktivitenin korunduğu çerez gıda, elma cipsi üretimi amacıyla yapılmıştır. Hammadde olarak 2012 ve 2013 yılı hasadından temin edilen Starking delicious, Lutz golden türü elmalar kullanılmıştır. Her iki elma türüne ait numunelerin pH, kül, nem, protein, yağ miktarı, oBriks ve refraktif indeks tayin ve analizleri yapılmıştır. Araştırmada elma türününün, elma kabuğunun, daldırma çözeltisinin, kurutucu tipinin elma diliminin kuruma hızına etkisi belirlenerek, fenolik maddelerin ve antioksidan aktivite kaybının minimum olduğu süreç tasarlanmaya çalışılmıştır. Mikrodalga, Liyofilizatör ve Vakumlu kurutucu olmak üzere 3 farklı kurutucu araştırmada kullanılmıştır. Daldırma çözeltileri askorbik asit ve sitrik asit çözeltileriyle hazırlanmıştır. Elma cipsi üretiminde elma türü, uygulanan ön işlemler ve seçilen kurutucu tipi ürün kalitesini, kurutma süresini ve maliyeti farklı oranlarda etkilemiştir. Çalışma sonucunda elde edilen verilere göre en hızlı kurutma Mikrodalga kurutucu ile sağlanmış, ancak fenolik madde ve antioksidan aktivite açısından en iyi kalite vakum kurutucu kullanımı ile elde edilmiştir. Fenolik maddelerin ve antioksidan aktivite kaybının en az olduğu vakum kurutucuda kuruma hızıda diğer iki yönteme göre kabul edilebilir olması nedeniyle kabuksuz 1:6 konsantrasyonda daldırma çözeltisi uygulanmış Lutz golden elmalar, cips üretimi için en uygun hammaddeyi oluşturmuştur. Yapılan analizlerde süreçte fenolik maddeler ve antioksidan aktiviteye göre en vasat ürünü kabuksuz Starking delicious ön işlemsiz Mikrodalga kurutma ile elde edilen elma cipsleri oluşturmuştur.
Deniz kabukluları atığından ultrasonik reaktörde kitosan üretimi
Deniz kabuklularının atıkları kitin olarak bilinen ve doğada kendiliğinden oluşan biyopolimerin en önemli kaynağını oluşturmaktadır. Kitosan kitinde bulunan asetil gruplarının uzaklaştırılması ile elde edilen bir glikozamin biyopolimeridir. Kitosanın kitine kıyasla ilgi çekici materyal olma özelliği ticari olarak elde edilebilirliği ve birçok formda kullanılabilirliğidir. Kitosan üretimi için çeşitli kitin kaynakları kullanılmakla birlikte bunlar içerisinde en verimli olanları deniz kabuklularıdır. Deniz kabuklularından kitin izolasyonu, kabuklardaki mineral, protein ve pigmentler uzaklaştırılarak gerçekleştirilir. Kitindeki asetil gruplarının deasetilasyon işlemi ile uzaklaştırılmasıyla da kitosan üretimi gerçekleştirilir. Kitin izolasyonu ve deasetilasyon ve reaksiyonları için sıcaklık, derişim, ultrason etkisi ve reaksiyon sürelerinin kitin/kitosan üretim verimi üzerine etkileri parametrik olarak incelenmiştir. Sıcaklık, derişim ve reaksiyon süresi arttıkça kitosan veriminin arttığı, ultrason ortamında artış oranının daha fazla olduğu görülmüştür. HPLC ve FTIR analizleri sonuçları kantitatif olarak incelenmiş ve kitosan verimleriyle kitosana ait deasetilasyon derecelerine ulaşılmıştır. Yüksek sıcaklık ve çözelti derişiminde, reaksiyon süresi arttıkça verim artışından sonraki azalma, ultrasonun da hızlandırıcı etkisiyle kitosanın monomerlerine parçalanarak verimi düşürdüğü göstermektedir. 60°C' de, 120 dk reaksiyon süresinde, 3M çözelti kullanılarak, ultrasonlu ortamda elde edilen kitosan da %34 verim elde edilirken, deasetilasyon derecesinde %9' luk artış sağlanmaktadır.
Sert porselen gövdelerde bor atığı kullanımı ve karakterizasyonu
Bu çalışmada, sert porselen bünyesinde ergitici olarak potasyum feldspat yerine tinkal işleme süreci ile boraks ve borik üretiminde oluşan boroksit (B2O3) içeren atığın (Eti Maden Kırka tesislerinden temin edilmiştir) kullanılabilirliği araştırılmıştır. Kullanılan hammaddeler XRF, AAS yöntemleri ile karakterize edilmiştir. Farklı ergitici oranlarında sert porselen gövde bileşimleri hazırlanmıştır. Ergitici olarak potasyum feldspat yerine %5 ile %25 arasındaki oranlarında bor atığı kullanılmıştır. Ayrıca kıyaslama yapılabilmesi için bor atığı içermeyen referans bir kompozisyon da tasarlanmıştır. Ham gövde numunelerinin şekillendirilmesi kuru presleme yöntemi ile gerçekleştirilmiştir. Maksimum yoğunlıkta ham gövde elde edebilmesi için, tane boyut dağılımı Furnas ve Adreasen eşitliği yardımıyla hesaplanmış ve tüm numuneler belirlenen tane boyut dağılımına göre hazırlanmıştır. Hazırlanan ham numuneler farklı sıcaklıklarda (1000oC, 1150oC, 1250oC ve 1350oC) sinterlenmiştir. Sinterlenen numunelerin mukavemet, çarpma dayanımı, He-piknometre (açık ve kapalı gözenekliliğin belirlenmesi) su emme, küçülme, pişme rengi (Lab değerleri) test ve metodları mekanik ve fiziksel özellikleri belirlenmiştir. SEM, XRD, optik dilatometre, TG-DTA yöntemleri ile mikroyapısal karakterizasyonları yapılmış ve sinterlenme davranışları belirlenmiştir. Bor atığında mevcut B2O3'in ergitici olarak kullanılması ile sinterlenme sıcaklığının yaklaşık olarak 200oC düştüğü gözlenmiştir. Bor atığı içeren numunelerde artan sinterlenme sıcaklığı ile açık gözeniklilik azalırken kapalı gözenekliliğin arttığı gözlenmiştir. %10 bor atığı içeren numunelerde düşük sinterlenme sıcaklıklarında (<1150oC) çarpma direncinin B2O3 içermeyen numunelere göre daha yüksek olduğu ve eğilme mukavemetlerinin karşılaştırılabilir olduğu belirlenmiştir. Özellikle düşük vitrifikasyon sıcaklıklarında bor atığı içeren numune renklerinin daha beyaz olduğu (yüksek L değeri) tespit edilmiştir. B2O3 içeren tinkal prosesi atığının sert porselen gövdelerde kullanılabilir olduğu sonucuna varılmıştır
Biyoküle kullanılarak renkli pigment üretiminin araştırılması
Bu çalışmada, biyokütle atığı kullanılarak renkli seramik pigmentlerin üretimi ve üretilen pigmentlerin karakterizasyonu amaçlanmıştır. Endüstride diğer pigment hammaddelerine oranla kolay tedarik edilen ve oldukça ekonomik bir inorganik kaynak olan kuvars minerali, biyokütle atığı olarak fındık kabuğu külleri Fe2O3 ve Cr2O3 ile birlikte ilave edilerek kullanılmıştır. Yapılan çalışmalarda her iki oksit ilavesi için iki farklı kombinasyon geliştirilerek farklı kalsinasyon sıcaklıklarının pigmentin renk kalitesi ve sırlı bünyelerdeki kararlılığına etkisi incelenmiştir. Katı hal reaksiyonları yöntemi ile üretilen pigmentlerin faz analizleri x-ışınları difraktometresi (XRD), elementel analizi enerji saçılımlı x-ışınları analizi (EDX) ile tespit edilmiş ve taramalı elektron mikroskobu (SEM) kullanılarak görüntüleri alınmıştır. Elde edilen pigmentler belirlenen oranda çift pişirim duvar karosu sır kompozisyonlarına ilave edilerek endüstriyel seramik fırınlarda pişirilmiş, pigmentlerin renk kaliteleri ve kararlılıkları incelenmiştir. Sonuç olarak, krom oksit ilavesi ile duvar karosu sır bileşiminde kullanılabilen farklı yeşil tonlarında renkli pigmentler üretilirken, demir oksit ilavesinin yapıldığı çalışmalarda şeffaf tonlar elde edilmiştir. Anahtar Kelimeler: Seramik; pigment; biyokütle atığı; demiroksit; kromoksit.
Endüstriyel atıksuların membran biyoreaktör (MBR) sisteminde arıtım çalışmaları ve verim değerlendirmeleri
Yapılan deneysel arıtım çalışmalarında; hem Membran Biyoreaktör (MBR) Sisteminin hem de Aspergillus Versicolor ve Rhizopus Arrhizuss karışık kültürünün tekstil endüstrisi ve metal kaplama endüstrisi atıksuları üzerindeki arıtım kapasitesi incelenmiştir. Deneysel sonuçlara göre renk giderimi % 54,8 - %70,7 ve KOİ giderim verimi % 72,5 - % 89,6 değerleri arasında bulunmuştur. Bilecik I. Organize Sanayi Bölgesinde faaliyet gösteren bir metal kaplama tesisinden alınan ham atıksuyun membran biyoreaktör sisteminde yapılan arıtım çalışmasında; Cr+6 'nın Cr+3 'e %61,32 oranında indirgendiği gözlemlenmiştir. MBR sisteminin pH değerinin 2-3 aralığında olmasından dolayı Cr+6 'nın indirgendiği, karışık kültürün etkisinin olmadığı tespit edilmiştir. Çalışmanın ikinci aşamasında; Bilecik I. Organize Sanayi Bölgesinde faaliyet gösteren fabrikaların üretim süreçleri sonucunda ortaya çıkan endüstri atıksularının Bilecik I. Organize Sanayi Bölgesi Biyolojik Aktif Çamur Sistemi'nde gerçekleşen 6 aylık arıtım verimleri incelenmiştir. İrdelenen sonuçlara göre; biyolojik arıtma öncesi fiziksel ve kimyasal arıtım sistemlerinden geçen atıksuyun arıtıldığı biyolojik arıtım sisteminin MBR sistemine dönüştürülebileceği ön görülmüştür. Anahtar Kelimeler: Membran biyoreaktör; endüstriyel atıksu arıtımı; biyolojik arıtım; rhizopus arrhizuss; aspergillus versicolor.
Taş kömürü ve biyokütlenin katalitik birlikte pirolizi
Bu çalışmada; taş kömürü (TK), çeşitli oranlarda nar posası (NR) ile karıştırılarak; (NR içeriği 10, 30, 50, 70, 90) elde edilen numuneler 550°C sıcaklıkta, azot akımı altında piroliz işlemine tabi tutulmuştur. Bu sıcaklıkta elde edilen sıvı ürün, atık kok ve gaz verimleri tespit edilmiş ve taş kömürüne eklenen NR' nin ürün verimi üzerine etkileri araştırılmıştır. Deneyler 550°C sıcaklıkta, 100 cm3/dk sürükleyici azot akış gazı ortamında ve 200 °C/dk ısıtma hızında; katalizörlerin (klinoptiolit ve ZSM-5) ilavesi ile tekrarlanmış ve katalizörlerin ürün verimine etkisi incelenmiştir. İşlemler sonucunda elde edilen sıvı ürünler (katran) GC-MS, FT-IR, 1H-NMR gibi spektroskopik ve kromatografik yöntemlerle karakterize edilmiş ve deney şartlarının bu sıvıların içerdiği değerli kimyasalların oluşumuna etkisi belirlenmiştir. Sonuç olarak nar posası ve taş kömürünün birlikte pirolizi sonucu elde edilen sıvı ürün veriminde fark edilir sinerjik etki gözlenmiş ve bu etki, ortama eklenen katalizör ile daha da artmıştır. Anahtar Kelimeler: Taş kömürü, nar posası, katalitik birlikte piroliz, geliştirilmiş yakıt
Çay ve yumurta kabuğu ilavesinin kompost oluşumuna etkisi ve kompost karakterizasyonu; Bilecik Şeyh Edebali Üniversitesi uygulama örneği
Bu çalışmada; Bilecik Şeyh Edebali Üniversitesi Mühendislik Fakültesi çay ocağı atıkları, Üniversite yemekhanesi günlük öğün hazırlama atıkları ve öğrencilerin kuruyemiş atıkları kompost hammaddesi olarak sağlanmıştır. Çalışmada, temel kompost karışımı; atık çay posası, meyve kabuğu, yumurta kabuğu, sebze kabuğu, kuruyemiş kabuğu, atık kâğıt peçete gibi organik katı atıklardan oluşturulmuştur. Kompost reçetelerinde bu hammaddelerden yumurta kabuğu ve çay posası ağırlıkça farklı oranlarda kullanılmıştır. Karışım üniversite bahçesinden alınan bir miktar toprağa eklenmiştir. Kompost kolonlarına beslenen her bir organik atığın nem, pH ve elementel analiz sonuçları belirlenmiştir. Kontrol dönemlerinde kolonlar dikkatle karıştırılmış ve bu kontrollerde alınan numunelere nem analizi ve C/N oranı hesaplamaları uygun formüllerle gerçekleştirilmiş, böylece son kompost eldesine kadar C/N oranı değişimi kaydedilmiştir. Daha sonra oluşan kompost malzemenin pH, nem içeriği ve elementel analizlerinin yanı sıra dolgu fazlarının karakterizasyonu taramalı elektron mikroskobu (SEM) ve X-ray difraksiyon (XRD) teknikleriyle, yapısal karakterizasyonu FT-IR ile yapılmıştır. Bu araştırmada K1 kodu verilen reçete her iki araştırma hammaddesinin temel reçetesi olarak belirlenmiştir. Komposttaki çay posası % karışım oranı ile reçete kodları 11 (K1); 17 (K2); 23 (K3); 27 (K4) olarak belirlenmiş ve diğer araştırma hammaddesi olan yumurta kabuğunun komposttaki % karışım oranı ile reçete kodları 11 (K1); 23 (K5) ve 27 (K6) olarak hazırlanmıştır. Ayrıca oluşan kompostun bitki verimine olan etkisini belirlemek amacıyla saksılarda 1/4 ve 2/4 oranlarında kompost/torf karışımları oluşturulmuştur. Kompost etkisini belirlemek amacıyla kontrol sadece bitki torfu kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Tanımlanan ortamlarda roka bitkisi yetiştirilerek bitki büyümesi boy ve ağırlık olarak incelenmiştir. Bitki uygunluk deneyleri iki paralel şeklinde yürütülmüştür. Araştırma sonuçlarına göre, hem yumurta kabuğu hem de çay posasının ilave edilmesinin kompost oluşum süresi ve kompost kalitesi üzerine önemli derecede etkilerinin olduğu saptanmıştır. Kompost oluşum sürecinde nem içeriği %34,86'dan %60,66'ya yükselmiş, C/N oranı 7,87'den 25,51'e artmış ve kompostlama sonunda pH minimum 8,02 olarak ölçülmüştür. En iyi kompost oluşum değerine ise K6'da ve en iyi bitki oluşum değerine %50 kompost karışımında ulaşılmıştır.
Design and utilization of a novel trickle-bed electrochemical reactor for advanced treatment of synthetic wastewater
In the present thesis, the design and utilization of an innovative and novel trickle bed electrochemical reactor for the advanced treatment of synthetic wastewater was aimed. In this reactor, firstly, the reduction of dissolved oxygen on the surface of a cathode composed of carbon and polytetrafluoroethylene (CPTFE) was carried out, followed by electrochemical production of hydrogen peroxide (H2O2). Subsequently, catalytic decomposition-based generation of hydroxyl radicals was carried out. These hydroxyl radicals were used to oxidize the methyl orange (MO) as an organic pollutant. The cathode design in the TBER was obtained from a double-layer bed consisting of a C-PTFE mixture tightly attached to a stainless-steel mesh. Thus, both a highly efficient electrode and a continuously operating treatment process were aimed. The effectiveness of different operating parameters such as voltage, initial MO concentration, oxygen flow rate, electrolyte flow rate, KOH concentration and temperature were investigated to increase the removal efficiency. The optimum operating conditions were determined as 1 V, 20 ppm, 7 L/min oxygen flow rate, 200 mL/min electrolyte flow rate, 0.2 M KOH concentration and 30 oC. Maximum MO removal of 98% was achieved under these conditions. Kinetic studies showed that the MO degradation process fitted well with pseudo-first order kinetics. The reaction rate constant was calculated as 0.0179 1/min at 30°C and 0.0111 1/min at 5°C. Based on these calculations, the activation energy of the TBER-based MO removal process was obtained as 14.062 kJ/mol. Thermodynamic studies showed that the TBER was endothermic and spontaneously. As a result, the experimental findings were found to be in great accordance with the related literature and TBER was considered to be a promising process. KEYWORDS: Methyl orange, Trickle bed reactor, Wastewater treatment, Kinetic, Thermodynamic.
Seramik tübüler mf-uf-nf membran modüllerinin mikro/nanotasarımı ve seramik endüstrileri atıksu yönetiminde kullanımlarının araştırılması
Dünya üzerindeki insan nüfusunun hızlı bir şekilde artmasıyla birlikte, kullanılabilir temiz sular her geçen gün eksilmekte ve kirlenmektedir. Su kirliliğine sebep olan etmenlerin başında ise endüstriyel faaliyetler gelmektedir. Özellikle geleneksel ürünler üzerinde çalışan endüstriler, oluşturdukları yüksek atıksu miktarlarıyla dikkat çekmektedir. Bu yönde faaliyet gösteren seramik sektörü de, yüksek askıda katı madde miktarına sahip atıksuları ile ön plana çıkmaktadır. Bu çalışmada; seramik endüstrisinde faaliyet gösteren 2 fabrikadan alınan 4 farklı seramik atık suyunun; 2, 4 ve 6 bar basınçlarda, temel ham maddesi alfa-alüminyum oksit (α-Al2O3) olan tübüler seramik destek ve mikrofiltrasyon membranlar ile arıtımı gerçekleştirilmiştir. MF membranlar, destek membranların sol-jel metodu ile kaplanması sonucu elde edilmiştir. Arıtma işlemi öncesinde; seramik atıksularının karakterizasyonu yapılmış ve civa porozimetresi kullanılarak destek membranların gözenekliliği belirlenmiştir. Destek membranların gözenek çapının 0,8896-1,1946 µm, gözenekliliğinin %28,32-32,73 aralığında değiştiği, atıksuların kirlilik yükü miktarlarının da çok yüksek olduğu görülmüştür. Bu nedenle atıksular bir ön filtrasyon işlemine tabi tutulmuş ve kirlilik yükü miktarları büyük oranda düşürülmüştür. Gerçekleştirilen arıtma işlemlerinde, membran performans parametreleri olan membran akıları (saf su akıları, atıksu akıları) ile membranların kirlilik (KOİ, AKM, pH ve iletkenlik) giderme verimleri incelenmiş ve bu parametrelere membran kullanım sayısının, membran gözenekliliğinin, atıksu kirlilik yüklerinin ve farklı sistem basınçlarının etkisi araştırılmıştır. Membran akılarının, artan basınçla birlikte arttığı, artan membran kullanım sayısıyla birlikte azaldığı görülmüştür. Buna ek olarak membran akılarında meydana gelen düşüş miktarlarının, artan basınçla birlikte arttığı ve atıksuların kirlilik yükünü oluşturan madde özelliklerinden etkilendiği tespit edilmiştir. Ayrıca membran akılarının artmasına paralel olarak işlem sürelerinin kısaldığı belirlenmiştir. Destek membranlarda elde edilen saf su akıları 726,91-3649,43 L/m2saat, atıksu akıları 147,41-2235,28 L/m2saat; MF membranlarda elde edilen saf su akıları 482,64-3030,84 L/m2saat ve atıksu akıları 542,70-2194,11 L/m2saat aralıklarında ölçülmüştür. Arıtma işlemleri sonucunda, atıksularda elde edilen kirlilik yükü giderimlerinin, özellikle AKM ve KOİ parametrelerinde olmak üzere, oldukça yüksek olduğu görülmüştür. Ancak atıksuların pH değerlerinde düzenli ve belirgin bir değişime rastlanmamıştır. Bununla birlikte basıncın yükselmesiyle birlikte, atıksularda kalan KOİ ve AKM miktarlarının daha da azaldığı tespit edilmiştir. Ayrıca gözenek boyutunun küçülmesine bağlı olarak MF membranlarda elde edilen giderme verimleri destek membranlardan daha yüksek olmuştur. Atıksuların, sırasıyla AKM, KOİ ve iletkenlik parametrelerinde, destek membranlar ile elde edilen en yüksek giderme verimleri %96,99-99,98-57,12; MF membranlar ile elde edilen en yüksek giderme verimleri ise %99,15-100-70,65 şeklindedir.
Boyarmaddelerin gideriminde uçucu kül esaslı geopolimerin adsorpsiyon özelliklerinin araştırılması
Günümüzde hızla artan çevre kirliliği büyük bir endişe oluşturmaktadır. Son yıllarda yapılan araştırmalar atık sulardan boyarmaddelerin gideriminde ekonomik ve çevre dostu adsorbanlar üzerine yoğunlaşmıştır. Bu çalışmada, metil violet ve malahit yeşil boyarmaddelerinin giderimi için adsorban olarak uçucu kül esaslı geopolimer kullanılmıştır. Başlangıç derişimi, sıcaklık, adsorban miktarı, pH, temas süresi ve yeniden kullanılabilirlik parametrelerinin adsorpsiyon kapasitesine ve giderim verimine etkisi incelenmiştir. Metil violet boyarmaddesinin 50 mg/L başlangıç derişiminde, 240 dakikalık temas süresinde ve 0,2 g adsorban miktarında en yüksek adsorpsiyon kapasitesi 11,7 mg/g olarak, adsorpsiyon verimi ise %99,85 olarak bulunmuştur. Malahit yeşil boyarmaddesi için en yüksek adsorpsiyon kapasitesi 50 mg/L başlangıç derişiminde 120 dakikalık temas süresinde ve 0,2 g adsorban miktarında 11,627 mg/g olarak, adsorpsiyon verimi ise %99,47 olarak elde edilmiştir. Adsorpsiyon izotermleri incelendiğinde her iki boyar madde içinde Freundlich izoterm modelinin proses ile uyumlu olduğu görülmüştür. Metil violet boyarmaddesinin geopolimer üzerine giderim çalışmalarının yalancı ikinci dereceden kinetik model temsil ederken malahit yeşil boyarmadde ile çalışma sonucunun yalancı birinci dereceden kinetik model ile uyuştuğu görülmüştür. Elde edilen sonuçlar, uçucu kül bazlı geopolimerin metil violet ve malahit yeşil boyarmadde gideriminde kullanılabilecek çok umut verici bir materyal olduğunu göstermiştir.
Polimer elektrolit membran yakıt hücrelerindeki farklı membran ve gaz difüzyon tabakalarının termo-osmoz ve hidrolik geçirgenlik ölçümleri ve modellenmesi
Yakıt hücreleri, elektrokimyasal devre reaksiyonlarından açığa çıkan kimyasal enerjiyi, doğrudan elektrik enerjisine dönüştüren elektrokimyasal cihazlardır. Polimer Elektrolit Membran Yakıt Hücreleri (PEMYH) yüksek enerji verimine sahip olması, uzun ömürlü olması, sıfıra yakın emisyonla, yüksek güç yoğunluğu ve düşük sıcaklıkta çalışması sebepleriyle birçok alanda tercih edilmektedir. Hücrenin iyi performans göstermesinde PEMYH'deki su yönetimi ele alınması gereken konulardan birisidir. Bu yüksek lisans tez çalışmasında membran elektrot bileşke (MEB) boyunca termal difüzyon kaynaklı su taşınımı ölçümleri için deney sistemi tasarlanmış ve MEB malzemeleri hazırlanıp kullanılmıştır. Ölçümlerden termal difüzyon katsayıları hesaplanıp rapor edilmiş ve katsayının büyüklüğü ile işaretinin önemine dikkat çekilmiştir. Ayrıca tersinmez durum termodinamiği yaklaşımı kullanılarak MEB boyunca termal difüzyon kaynaklı su taşınımı modellemesi yapılmış ve PEMYH çalışmalarında genellikle ihmal edilen Aktarım Isısı ile Soret Katsayısı gibi etkilerin neden ihmal edilmemesi gerektiğine ve bu olguların yakıt hücresi çalışmalarını nasıl önemli ölçüde iyileştirebileceğine dikkat çekilmiştir.
Alkali doğrudan metanol yakıt hücresi için anyon değişim membranı eldesi ve karakterizasyonu
Bu çalışmada, alkali doğrudan metanol yakıt hücresi (ADMYH) için polivinil alkol (PVA) esaslı anyon değişim membranları (ADM) çözeltiden dökme yöntemi ile hazırlandı. PVA'nın çapraz bağlanması için tartarik asit (TA) kullanıldı ve geleneksel ısıtma işleminden faydalanıldı. İlk aşamada en etkin çapraz bağlayıcı oranı ve ısıl işlem süresi belirlendi ve sonraki aşamalarda sırasıyla metanol geçirgenliği sorununu çözmek için farklı oranlarda füm silika (FS) dolgusu içeren kompozitler ve iyonik iletkenliği arttırmak için farklı oranlarda setrimid (CTAB) ile modifikasyonu gerçekleştirilen membranlar hazırlandı. En iyi performans sergileyen oranlardan yararlanılarak PVA-FS(x)-CTAB(y)-TA(z) son ürünü hazırlandı. Membranların FT-IR, su /alkali tutma kapasiteleri, şişme oranları, XRD, TGA, iyon değiştirme kapasitesi, SEM, iyonik iletkenlik ve metanol geçirgenlik karakterizasyonları sonucunda yakıt hücresi ortamı için uygunluğu tespit edildi. Başarılı özelliklere sahip membranların 30 ve 60°C'de yakıt hücresi testleri gerçekleştirildi. Son olarak, hazırlanan membranların oksidatif stabiliteleri Fenton testi ile incelendi ve yakıt hücresi çalışma şartlarında membranların dayanımlarına dair bilgi edinildi. Elde edilen PVA esaslı yapılar, literatürde bulunan benzer çalışmalarla kıyaslandığında ADM olarak umut vadeden alternatif yapılar olabileceği görüldü.
SBA-15/SBA-16 destekli metal değişimli heteropoli asit katalizörlerin sentezi, karakterizasyonu ve solketal sentezinde aktivitesinin incelenmesi
Gliserolün aseton ile ketalizasyon reaksiyonu biyodizel yan ürünü olan gliserolün değerlendirilebilmesi açısından son dönemlerde oldukça önem kazanmıştır. Bu çalışmanın ilk aşamasında metal (Fe3+, Cu2+, Co2+, Ni2+) değişimli heteropoli asit (12-tungtofosforik asit, 12-tungstosilistik asit,12-molibdofosforik asit) katalizörleri sentezlenmiştir. Sentezlenen katalizörler XRF, FT-IR, piridin adsorpsiyonu kullanılarak FT-IR, XRD, TGA, N2 adsorpsiyon/desorpsiyon ve SEM-EDS analizleri ile karakterize edilmiştir. M-HPA katalizörlerinin solketal sentezindeki gliserol dönüşümleri ve solketal seçicilikleri üzerindeki aktiviteleri incelenmiştir. Gliserolün ketalizasyon reaksiyonunda en aktif katalizörün %100 gliserol dönüşümü ve %97 solketal seçiciliği ile Fe-TPA katalizörü olduğu görülmüştür. Çalışmanın ikinci aşamasında katalitik aktivitesi en yüksek olan Fe-TPA, hidrotermal yöntemle sentezlenen SBA-15 ve SBA-16 destek malzemesine %20, %30, %40 yükleme yüzdelerinde ıslak emdirme yöntemi ile yüklenmiştir. Sentezlenen katalizörler aynı karakterizasyon yöntemleri ile karakterize edilmiştir. Katalizörlerin gliserol dönüşümleri ve solketal seçicilikleri üzerindeki aktiviteleri incelenmiştir. En aktif katalizörün %100 gliserol dönüşümü ve %97 solketal seçiciliği ile %40 Fe-TPA/SBA-15 katalizörü olduğu görülmüştür. En aktif katalizör ile reaksiyon parametreleri araştırılmış ve yeniden kullanılabilirlik deneyleri 5 geri döngü için yapılmış olup, gliserol dönüşümünde sadece %3,12 kayıp ile sürdürülebilir bir katalizör olduğu görülmüştür.
Biyokütleden elde edilen aktif karbonların yüksek performanslı süperkapasitör uygulamaları
Günümüzde artan enerji talebi, fosil yakıtların hızla tükenmesi ve çevresel sorunlar, toplumu yeni enerji üretim yolları bulmaya ve üretilen enerjiyi verimli bir şekilde depolamaya yöneltmiştir. Umut veren enerji depolama cihazları arasında yerini alan süperkapasitörler hızlı şarj/deşarj kabiliyeti, yüksek güç yoğunluğu ve uzun çevrim ömrü gibi ilgi çeken özelliklere sahiptir. Yüksek gözeneklilik ve yüzey alanı, iyi elektrik iletkenliği gibi özellikleri nedeniyle karbon temelli malzemeler süperkapasitör uygulamalarında büyük ilgi görmektedir. Bu çalışma kapsamında süperkapasitörlerde elektrot malzemesi olarak kullanılmak üzere nar posasından aktif karbonlar üretilmiştir. Üretilen farklı özellikteki aktif karbonların elektrokimyasal performansları incelenmiştir. Farklı gözenek yapıları ve yüzey alanlarına sahip aktif karbonlar elde etmek için KOH ve ZnCl2 aktivasyon araçları ile farklı doyurma oranları ve sıcaklıklarda kimyasal aktivasyon yöntemiyle üretim yapılmıştır. Üretilen aktif karbonların yapısal ve morfolojik özellikleri, N2 adsorpsiyon-desorpsiyon izotermi (BET yüzey analizi), taramalı elektron mikroskobu (SEM) ve Fourier transform kızılötesi (FTIR) spektroskopisi kullanılarak araştırılmıştır. Hazırlanan elektrotların ise elektrokimyasal analizleri döngüsel voltametri (CV), empedans spektroskopisi (EIS) ve galvanostatik şarj-deşarj (GCD) teknikleri kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Yapılan analizler sonucunda 500 °C'de 1:1 (ZnCl2/Nar posası, w/w) oranında üretilen aktif karbon 1384 m2/g ile en yüksek yüzey alanını göstermiştir. Elektrokimyasal testler sonucunda, yüksek mikro gözenekli alana sahip elektrot malzemesi ile, iletkenlik arttırıcı olarak Süper P Karbon siyahı kullanarak 6 M KOH elektrolitte 0.1 A/g'de 201 Fg-1'lik mükemmel spesifik kapasitans değerine ulaşılmıştır. Bu sonuçlar, nar posasından üretilen aktif karbonların süper kapasitör uygulaması için umut verici bir malzeme olduğunu göstermiştir.
Atık selülozik ipliklerden üretilen karbonlu malzemelerin viskon kumaşın konfor özelliklerine etkisinin incelenmesi
Döngüsel ekonomi kavramında atıklar, yeni süreçler için hammadde kaynağı olarak kabul edilmektedir. Tekstil sektöründe üretim sırasında ortaya çıkan selülozik tekstil atıklarının termal dönüşüm yöntemlerinden olan karbonizasyonu sonucunda biyokarbon ve aktif karbon gibi katma değerli ürünler elde edilmektedir. Bu çalışma kapsamında viskon iplik atıklarına 600oC sıcaklıkta karbonizasyon işlemi ile biyokarbon ve yine 600oC sıcaklıkta kimyasal aktivasyon yöntemi ile aktif karbon üretimi gerçekleştirilmiştir. Karşılaştırma amacıyla ticari aktif karbon da kullanılmıştır. Tüm karbonlu malzemelerin nem, kül, uçucu madde ve sabit karbon miktarları belirlenmiş, karakterizasyonları için enstrümantal teknikler kullanılmıştır. Parçacık boyutu 25 µm altında olan karbonlu malzemelerin kumaşa uygulanmasında daldır-kurut yöntemi kullanılmıştır. Farklı derişimlerde hazırlanan daldırma çözeltileri kullanılarak kaplanan kumaşların karakterizasyonu gerçekleştirilmiştir. Karbon kaplamanın kumaşların konfor özelliklerine etkisinin incelenmesi için kumaşlara ısıl iletkenlik katsayısı, suya batma ve su damlası testleri uygulanmıştır. Termal açıdan incelendiğinde biyokarbon ve aktif karbonun viskon kumaşın bağlayıcı kimyasal ile beraber ısı iletkenlik katsayısını azalttığı, ticari aktif karbonun ise arttırdığı saptanmıştır. Su testleri sonucunda viskon kumaşa göre karbon kaplanan kumaşların daha hidrofobik özellikte olduğu, en iyi sonucun aktif karbon kaplanan viskon kumaş ile sağlandığı görülmüştür.
Yüzey aktif maddelerle modifiye edilmiş montmorillonit'in sentezi ve ibuprofen ilaç taşıyıcı sistemde uygulanması
Bu çalışmada bir ilaç taşıyıcısı olarak seçilen Montmorillonit'in (MMT), anyonik, katyonik, noniyonik ve silan bazlı yüzey aktif maddelerle (Setil Trimetil Amonyum Bromür (CTAB), Sodyum Dodesil Sülfat (SDS), Triton X-100 (TX-100), (3-Aminopropil) trietoksisilan (APTES), (3-Aminopropil) trimetoksisilan (APTMS), (3-Merkaptopropil) Trimetoksisilan (MPTMS)) modifikasyonu gerçekleştirilmiştir. Bu şekilde etken maddenin taşıyıcı MMT yüzeyine daha iyi adsorplanması amaçlanmıştır. Etken madde olarak Ibuprofen (IBU) seçilmiş ve modifiye MMT malzemelere yüklenmiştir. Farklı pH'lardaki tampon çözeltilerde (PBS, pH=7,4), (SMS, pH=1,2) ilaç salımları incelenmiştir. Modifiye MMT malzemelerin, X-ışını kırınımı difraktometresi (XRD), Fourier dönüşümlü kızılötesi spektroskopisi (FT-IR), Termogravimetrik analiz (TGA), Brunauer , Emmett ve Teller (BET) analizleri ile karakterizasyonları yapılmıştır. Yapılan karakterizasyonlardan sonra hazırlanan MMT ve modifiye MMT malzemeleri İBU yüklemeleri yapılmıştır. İBU yüklemelerinin ardından malzemelerin adsorpsiyon kapasiteleri ve desorpsiyonları incelenmiştir. En yüksek adsorpsiyon kapasitesi MMT/CTAB ile MMT/İBU oranı 1:2 olan yüklemelerin sonucunda elde edilmiştir (1760,05 mg g-1). PBS ve SMS ortamında salım profilleri karşılaştırıldığında en iyi ve kontrollü salım profilinin %79,75% ve %87,77 ile MMT/CTAB'ye ait olduğu görülmüştür.
Katı asit katalizör varlığında biyodizel kalitesininartırılması
Bu çalışmada glukozdan elde edilen küresel karbon desteğine farklı miktarlarda (%10, 30, 50) heteropoli asit katalizörleri hidrotermal sentez yöntemi ile yüklenmiştir. Sentezlenen katalizörler XRD, SEM-EDS, XRF, N2 adsorpsiyon/ desorpsiyon, TGA ve FTIR ile karakterize edilmiştir. Yapılan çalışmalar sonucunda; glukozdan elde edilen küresel karbon destekli katalizörlerin başarılı şekilde sentezlendiği görülmüştür. Oleik asit/metanol esterifikasyonu ile yapılan deneyde sentezlenen tüm katalizörler kullanılarak 30:1 yağ/alkol oranında ağırlıkça %5 katalizör kullanılarak 100oC ve 6 saatte reaksiyon gerçekleştirilerek oleik asit dönüşümleri incelenmiştir. En yüksek dönüşüme sahip olan %50 HPW/CS katalizörünün dönüşümü 64.45%'tir. Birlikte ıslak emdirme yöntemi ve Few-HPW/CS doğrudan ıslak emdirme yöntemiyle sentezlenen Few-HPW/CS ve Fe-HPW/CS katalizörlerini karşılaştırabilmek için XRD, SEM-EDS, XRF, N2 adsorpsiyon/desorpsiyon ve FT-IR ile karakterize edilmişlerdir. Belirlenen koşullarda yapılan esterleşme reaksiyonu sonucunda her iki katalizör dönüşümü sırasıyla %95,3 ve %94 bulunmuştur. Yüzey alanının düşük olması, küresel karbonların yığılma oluşturması sebebiyle doğrudan ıslak emdirme yöntemi ile sentezlenen Fe-HPW/CS optimum katalizör olarak seçilmiştir. Bu katalizörün tekrar kullanılabilirlik çalışmaları yapılmış olup beş döngü sonunda dönüşüm %83'e düşmüştür. Katalitik aktivitede küçük bir azalma görülmüştür.
Pirinanın montmorillonit destekli metal katalizörler varlığında hidrotermal sıvılaştırılması
Dünyada enerji ihtiyacının çoğunluğunu karşılayan fosil yakıt kaynaklarının sınırlı olması ve bu enerji kaynaklarının oluşturduğu çevresel kirlilik nedeniyle yenilenebilir enerji kaynaklarının önemi artmıştır. Alternatif enerji kaynağı olarak biyokütlenin enerjiye dönüşüm teknolojisi üzerinde geliştirme çalışmaların arttığı bilinmektedir. Bu çalışmada, zeytin pirinasından hidrotermal sıvılaştırma yöntemi ile biyoyağ üretim verimi üzerine farklı katalizörlerin ve reaksiyon koşullarının etkisi incelenmiştir. Çalışmalarda katalizör olarak montmorillonit, kaolin ve bentonit kil çeşitlerinin etkisi incelenmiştir. Montmorillonit ile en yüksek biyoyağ verimi elde edilmiş, sonrasında montmorillonit üzerine sütunlama yöntemi 5 farklı metal (Krom, kobalt, çinko, mangan, nikel) yüklenmiş ve XRD, XRF, BET, SEM yöntemleri ile karakterize edilmiştir. Nikel yüklü montmorillonit katalizörü ile sıvılaştırma koşullarının (sıcaklık, reaksiyon süresi, katalizör miktarı, katı-sıvı miktarı) etkisi incelenmiştir. Deneyler sonucu elde edilen biyoyağların içerikleri GC-MS ile ısıl değerleri ise elementel analiz ile belirlenmiştir. En yüksek biyoyağ verimi (%42,01) 275°C sıcaklık, 1g Ni/Mmt katalizör miktarı, 30dk reaksiyon süresi, 1/10 katı/sıvı oranı ile elde edilmiştir.