1,230
Archived Theses
0
DOIs Assigned
0%
DOI Rate
Discipline
Ceviz kabuğu katkılı manyetik biyokompozit kürelerin üretilmesi ve sulu çözeltilerden katyonik boyanın uzaklaştırılmasında kullanılması
Dünyada kullanılabilir su kaynaklarının az olması nedeni ile suların verimli bir sekilde kullanımı büyük önem arz etmektedir. Bu nedenle birçok etken ile kirlenen suların tekrar kullanılabilir olması için farklı yöntemler üzerine araştırmalar yapılmaktadır. Bu çalışmada, toksik etkileri olduğu bilinen katyonik boya brilliant yeşilinin (BY) sulu çözeltilerden adsorpsiyon yöntemi ile uzaklaştırılması için çevre dostu bir manyetik (m) biyokompozit adsorban hazırlanmıştır. Manyetik biyokompozit kürelerin hazırlanmasında aljinat (AL), ksantan gam (KS) ve ceviz kabuğu tozu (C) kullanılmıştır. Boyayı sulardan etkili bir şekilde uzaklaştırmak için optimum manyetik biyokompozit küre hazırlama oranı %1,5AL/%0,5KS/%1C olarak belirlenmiştir. Sentezlenen manyetik biyokompozit küreler, FTIR, SEM ve TGA/DTG ile karakterize edilmiştir. FTIR ve SEM analizlerinde boyanın manyetik biyokompozit üzerine adsorbe olduğu, TGA/DTG analizinde ise bozunmanın üç aşamada gerçekleştiği belirlenmiştir. Sentezlenen manyetik biyokompozit kürelerin boyayı sudan uzaklaştırmasındaki etkili adsorpsiyon parametreleri optimize edilmiştir. Adsorpsiyon çalışmalarında optimum pH: 8, süre:120 dk. olarak belirlenmiştir. Sıcaklık adsorpsiyon etkinliğini artırırken, tuzun (NaCl) azalttığı tespit edilmiştir. Yapılan adorpsiyon çalışmalarında manyetik biyokompozitin maksimum adsorpsiyon kapasitesi 380±17,25 mg/g olarak bulunmuştur. Langmuir, Freundlich, Temkin ve Dubinin-Radushkevich adsorpsiyon izotermleri incelenmiş ve adsorpsiyonun Freundlich izoterm modeline daha yüksek doğruluk (R2 = 0,9983) ve düşük ortalama karekök hata (RSME = 9,29) ile uyduğu belirlenmiştir. Yapılan kinetik çalışmalarda sıcaklık ile adsorpsiyon kapasitesinin arttığı ve BY'nin manyetik biyokompozit kürelere adsorpsiyonunda sözde ikinci dereceden kinetik model ile partikül içi difüzyon prosesinin eş zamanlı işlediği sonucuna varılmıştır. Termodinamik hesaplamalar adsorpsiyonda fiziksel kuvvetlerin etkili olduğunu ve adsorpsiyon sürecinin endotermik olarak ilerlediğini göstermiştir (ΔH=79,90 kJ/mol). Ayrıca ΔG° 'nin negatif değerleri, adsorpsiyon sürecinin olabilirliğini ve kendiliğinden gerçekleştiğini göstermiştir.
Kriyojenik koşullar altında termal stres ile modifiye edilmiş çok duvarlı karbon nanotüplerin makrodispersiyonuna yüzey aktif maddelerin etkisi
Bu çalışmada, özellikle polimer filmlerin hazırlanmasında kullanılmak üzere kriyojenik koşullar altında termal stres ile modifiye edilmiş çok duvarlı karbon nanotüplerin (MWCNT) makrodispersiyonuna yüzey aktif maddelerin etkisi araştırılmıştır. İlk olarak sıvı azot kullanılarak, kriyojenik koşullarda termal stres ile MWCNT'nin modifikasyonu için optimum koşullar belirlenmiştir. Bu amaçla döngü sayısı (2, 4 ve 6), sıvı azotta bekleme süresi (10, 20 ve 30 dk) ve oda sıcaklığında bekleme süresi (5, 12 ve 20 dk) değişken parametreler olarak belirlenmiştir. Elde edilen deneysel sonuçlara göre, en yüksek yüzey alanına 2 döngü, 20 dk sıvı azotta ve 5 dk oda sıcaklığında bekleme süresi koşullarında ulaşılmıştır. İşlevselleştirme prosesinin MWCNT'lerin içsel grafitik yapı ve kalınlık dağılımı üzerindeki etkisini incelemek için Brunauer–Emmett–Teller (BET) yüzey alanı analizi, X-Işını Kırınım analizi (XRD), Raman spektroskopisi ve Yüksek Kontrastlı Geçirimli Elektron Mikroskobu (CTEM) kullanılmıştır. Elde edilen sonuçlarla, karbon nanotüpler için tipik olan kapalı, grafitik uç kapaklarının sıvı azotta termal stres ile işlevselleştirilen uzun MWCNT'lerde nasıl etkilendiği, tüplerin kısaltılabileceği ve yüzey alanının nasıl değiştiği incelenmiştir. CTEM mikrografikleri, kriyojenik koşullarda termal stres ile işlevselleştirilen uzun MWCNT'lerin boylarının kısaltılabildiğini, Raman analiz sonuçları ise işlevselleştirme ile ortalama grafit kalitesinin arttırıldığını göstermiştir. Bu sonuçlar, BET yüzey alanının da 297,551 m2g-1 değerinden 397,295 m2g-1 değerine artmasıyla desteklenirken, modifikasyon işleminin örnek kaybı oluşmadan %100 verimle gerçekleştiği belirlenmiştir. MWCNT'lerin makro dağılım dereceleri (%DM) ve enerji bant aralıkları üzerine yüzey aktif maddelerin (Tween80: Polietilen glikol sorbitan monooleat, SDS: Sodyum Dodesil Sülfat ve CTAB: Setiltrimetil Amonyum Bromür) etkisi UV-Vis absorpsiyon spektroskopisi kullanılarak araştırılmıştır. Yapılan analiz sonucunda, MWCNT'lerin CTAB çözeltisinde en yüksek ve kararlı makro dağılım derecesine ulaştığı belirlenmiştir. Yüzey aktif madde kullanımının MWCNT'lerde enerji bant aralıklarının 5,65-5,75 eV aralığından 3,53-3,60 eV aralığına düşmesini sağlamıştır. Kullanılan yüzey aktif maddeler içerisinde en iyi kolloidal stabilitenin 44,2 mV zeta potansiyeli ile CTAB katyonik sürfaktant ve -49,9 mV ile SDS anyonik sürfaktant ile sağlandığı belirlenmiştir. Bu sonuçlara göre, en yüksek ve kararlı makro dağılım derecesine ulaşılan MWCNT çözeltileri ile PVA polimer filmleri hazırlanmıştır. MWCNT dispersiyon işleminin PVA/MWCNT filmin fiziksel özellikleri üzerindeki etkisinin anlaşılması için polimer filmlerin karakterizasyonu SEM, FTIR ve DSC analizleri ile yapılmıştır. Sonuç olarak, MWCNT'nin PVA filmleri içerisine homojen bir şekilde dâhil edilmesinin başarıyla gerçekleştirilmesi sağlanmıştır. Bu çalışmada geliştirilen tekniğin MWCNT'nin termal modifikasyonu için kolay ve basit bir yol sağladığı ve daha iyi dağılım ile çeşitli polimer filmlerinde kullanımı için yüksek dağılım derecelerine ve kararlılığa (stabilite) sahip MWCNT çözelti ortamlarının oluşturulmasına yol açabileceği gösterilmiştir.
Karbon katkılı polivinil alkol kompozit hidrojellerin sentezi ve kontrollü ilaç salım uygulamasında kullanılabilirliğinin araştırılması
Bu çalışmada, karbon katkısı olarak ticari aktif karbon (TAC) ve çok duvarlı karbon nanotüp (MWCNT) kullanılarak karbon katkılı polivinil alkol (PVA) kompozit hidrojel filmleri uygun biyouyumlu dağıtıcı varlığında sentezlenmiş ve ilaç salım uygulamalarında kullanılabilirliği araştırılmıştır. İlk olarak karbon katkıları, farklı yüzey özelliklerine sahip malzemeler elde etmek için yüksek sıcaklıkta termal stres ile modifiye edilmiştir. Modifikasyon sonrası TAC ile %45,9±12,2 oranında yüksek üretim verimi elde edilirken, MWCNT ile %14,6±7,3 oranında düşük bir üretim verimine ulaşılmıştır. Modifiye edilen karbon katkıları, Brunauer–Emmett–Teller (BET) yüzey alanı, X-ışını kırınımı (XRD), Enerji Dağılım X-Işınları Spektrometresi (SEM-EDS) ve Fouirer Dönüşümü Kızılötesi Spektrofotometresi (FTIR) analizleri ile karakterize edilmiştir. Sonuçlar, yüksek sıcaklıkta termal stres işleminin karbon katkılarının BET yüzey alanını arttırmasının yanısıra gözenekliliğini etkileyerek toplam gözenek hacminde bir artmaya neden olduğunu göstermiştir. Çalışmanın devamında, karbon katkılı PVA kompozit hidrojel filmlerin F/T tekniği ile hazırlanması üzerine, dimetil sülfoksit (DMSO) ve sodyum dodesil sülfat (SDS) gibi biyouyumlu dağıtıcıların kullanımının etkisi araştırılmıştır. Bu amaçla, DMSO ve SDS biyouyumlu dağıtıcılar sentez ortamına eklenerek, F/T tekniği yardımıyla karbon katkılı kompozit hidrojel filmleri hazırlanmıştır. Filmlerin şişme davranışları, su tutma kapasiteleri, kalınlıkları, doğrudan ve dolaylı enerji bant aralıkları belirlenmiştir. Bu sonuçlara göre, F/T tekniği ile karbon katkılı PVA kompozit hidrojel filmlerin hazırlanmasında SDS kullanımının filmlerde karbon katkısının aglomerasyona uğrayarak toplanmasını önlediği tespit edilmiştir. 25 mg TAC/Mod.TAC ve 50 mg MWCNT/Mod.MWCNT içeren PVA kompozit hidrojel filmlerin, polimerik kompozit matris boyunca karbon katkılarının homojen dağılımı ile daha iyi morfolojik özelliklere sahip ilaç salım çalışmaları için en uygun hidrojeller olduğu belirlenmiştir. Bu hidrojeller kullanılarak, model ilaç olarak salisilik asit (SA) salınımı araştırılmıştır. Higuchi salınım kinetik modeli, karbon katkılı PVA kompozit hidrojel filmlerin SA'nın salım mekanizmasını belirlemek için iyi uyum sağlamıştır.
Polimetilmetakrilat boru üretimi için sistem parametrelerinin belirlenmesi
Polimerler; hafiflik, şeffaflık, mukavemet-ağırlık oranı, sertlik, düşük su emme, ultraviyole ışınlarından korunma gibi istenilen özelliklerinden dolayı ambalaj, otomobil, mobilya ve reklamcılık gibi endüstrilerde yaygın olarak kullanılmaktadır. Doğrusal bir termoplastik olan polimetilmetakrilat da optik açıdan mükemmelliği, saydamlığı, şeffaflığı, yüksek darbe direnci, açık hava ortamında yüksek dayanımı gibi sebeplerden dolayı polimerler içinde önemli bir yere sahiptir ve kullanım alanları artmaktadır. Polimetilmetakrilat (PMMA), akrilik veya akrilik cam olarak da bilinen termoplastik bir polimerdir, genellikle cama hafif veya kırılmaya karşı dirençli bir alternatif olarak ürün şeklinde kullanılan şeffaf ve sert bir termoplastiktir ve dünyada hızla artan talep görmektedir. Doğrusal bir termoplastik olan polimetilmetakrilatın optik açıdan mükemmelliği, saydamlığı, şeffaflığı, yüksek darbe direnci, açık hava ortamında yüksek dayanım gibi sebeplerden dolayı polimerler içinde önemli bir yere sahiptir ve kullanım alanları her geçen gün artmaktadır. Yapılan çalışma ile PMMA özelliklerinin ve uzun vadeli davranışındaki üretim süreçlerinin belirlenmesi ve aynı belirlenen süreçler ile akrilik boru üretimi için gerekli proses parametreleri incelenmiştir. Polimerleşme süresi, sıcaklık, başlatıcı/MMA oranı, MMA/PMMA oranı incelenen deney parametreleridir. Başlangıçta başlatıcı oranları değiştirilmiş ve farklı miktarlara bağlı olarak uygun sıcaklıklar bulunmuştur. Pre-polimerizasyon işlemine tabi tutulan PMMA ve MMA dan elde edilen aşı numune içinde farklı başlatıcı oranları ve uygun sıcaklık çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Farklı koşullarda gerçekleştirilen çalışmalar sonucunda ürün kalitesi ve kullanıma uygun 7 farklı ürün reçetesi elde edilmiştir. Yapılan deneyler sonucunda döküm PMMA boru için optimum proses parametreleri tespit edilmiştir. Üretilen prototipler üzerinde sertlik analizi, çekme testi, DSC, FTIR, TGA, MTT analizleri yapılarak çıkan ürünlerin ticari ürünlerle karşılaştırılması detaylı olarak gerçekleştirilmiştir. Yapılan çalışma kapsamında, PMMA üretimi araştırılmış ve pilot tesis kurularak prototip üretimi başarılı bir şekilde gerçekleştirilerek gerekli bilgi birikimi sayesinde yerli tesis kurularak ilk endüstriyel düzeyde üretimler gerçekleştirilmiştir.
Bakır ve pirincin korozyonuna polipirol kaplamanın etkisi
Bu çalışmada üç korozif ortamda (0,1 M HCl, 0,1 M NaCl ve 0,1 M NaOH) endüstriyel öneme sahip olan bakır (ticari kodu: Cu-ETP-Ams 4500) ve pirincin (ticari kodu: CuZn30-C26000) korozyonuna polipirol kaplamanın etkisi araştırıldı. Polipirol kaplama 0,1 M pirol içeren 0,1 M okzalik asit çözeltisinde dönüşümlü voltametri tekniği ile elektro polimerizasyon yapılarak gerçekleştirildi. Bakır ve pirincin korozif ortamlardaki elektrokimyasal davranışlarını belirlemek için dönüşümlü voltametri ve korozyon hızını belirlemek için Tafel Polarizasyon yöntemi kullanılmıştır. Tüm korozif ortamlarda polipirol kaplama etkinlik göstermiştir. Üç korozif ortamda da polipirol kaplama bakır ve pirincin polarizasyon direncini artırırken korozyon hızını azaltmıştır. Her iki metal için en yüksek korozyon hızı 0,1 M HCl çözeltisinde belirlenirken en düşük korozyon hızı 0,1 M NaOH ortamında belirlenmiştir. En yüksek korozyon hızı 0,1 M HCl ortamındaki bakırda 1,740 mm/yıl olarak belirlenirken en düşük korozyon hızı 0,1 M NaOH ortamında polipirol kaplı bakır elektrotta 0,025 mm/yıl olarak belirlenmiştir. En iyi kaplama etkinliği % 92,38 ile 0,1 M NaOH ortamında polipirol kaplı bakır için bulunmuştur.
Gözenekli polimer jellerin gözenekli yapısına çeşitli ajanların etkisi
Bu çalışmada, monomer olarak akrilamit (AAm), çapraz bağlayıcı olarak N,N'-metilen bisakrilamit (BAAm), başlatıcı olarak amonyum persülfat (APS), hızlandırıcı olarak N,N,N',N'-tetrametiletilendiamin (TEMED), gözenek oluşturucu ajan olarak farklı molekül ağırlıklarında ve kütle kesirlerinde PEG'ler ile farklı kütle kesirlerinde NaHCO3 kullanılarak sulu çözeltide serbest radikal polimerizasyon reaksiyonu ile çapraz bağlı Poli(akrilamit) [P(AAm)] hidrojelleri sentezlenmiştir.Sentezlenen çapraz bağlı [P(AAm)] hidrojellerinin FTIR ve SEM görüntüleri çekilmiş ve karakterize edilmiştir.Çapraz bağlı [P(AAm)] hidrojellerinin şişme özelliklerini araştırmak amacıyla 250C'de dinamik şişme testleri uygulanmıştır. Şişme ve su difüzyonu ile ilgili çok sayıda parametre hesaplanarak şişme karakterizasyonları yapılmış ve sonuçta gözenekli hidrojellerin oluştuğu gözlenmiştir.Tüm bu deneyler en yüksek şişme oranına, en geniş gözenek hacmine sahip hidrojellerin NaHCO3 gözenek oluşturucu ajan ile sentezlenen süper gözenekli P(AAm) hidrojelleri olduğunu göstermiştir. Sentezlenen hidrojellerin su absorplama kapasitelerinin sentezde kullanılan gözenek oluşturucu ajan türüne göre şişme eğrilerinden; NaHCO3>PEG(6000)>PEG(3400)>PEG(1000)>PEG(400)>P(AAm) şeklinde olduğu görülmektedir. Bu değerlerde de gözenek oluşturucu ajan türünün en büyük kütle kesri en yüksek şişme oranını vermiştir.250C'de, kesikli sistem ile metilen mavisi boyar maddesi gideriminde temas süresinin ve metilen mavisi boyar maddesi başlangıç konsantrasyonunun adsorpsiyon üzerindeki etkileri incelenmiştir. Denge adsorpsiyon verilerinin Langmuir ve Freundlich adsorpsiyon izoterm modellerine uygunluğu araştırılmış, farklı temas süreleri için elde edilen kinetik veriler ile kinetik parametreler hesaplanmıştır.NaHCO3 gözenek oluşturucu ajan varlığında sentezlenen P(AAm) hidrojellerinin metilen mavisi boyar maddesini absorplamadığı görülmüştür. PEG(6000), PEG(3400), PEG(1000), PEG(400), P(AAm) hidrojellerinin metilen mavisi boyar maddesini maksimum adsorplama kapasiteleri ise sırasıyla; 3,5224, 3,2202, 2,1200, 1,5200 ve 1,4200 mg/g olarak hesaplanmıştır. Buradan, PEG(6000) gözenek oluşturucu ajan ile sentezlenen P(AAm) jelinin diğer hidrojellere göre daha iyi performans gösterdiği tespit edilmiştir.
Nano ve mikron boyutta hidroksiapatit üretimine proses parametrelerinin etkisinin incelenmesi
Kontrollü kristalizasyon, nanometre ve mikrometre aralıktaki benzersiz yapısı ile tanımlanmış parcacıkları üretmenin zorluğundan dolayı, kimya mühendisliğinin en önemli tekniklerinden biridir. Bu çalışmada, hidroksiapatit (Ca10(PO4)6(OH)2, HAP) kristalleri pH, atmosfer şartları ve sıcaklık kontrol edilerek, başlangıç malzemeleri kalsiyum klorür (CaCl2) potasyum dihidrojen fosfat (KH2PO4) olacak şekilde, kesikli ve sürekli reaktör (MSMPR ? Mixed Solution Mixed Product Removal) kullanılarak üretilmiştir. Kesikli reaktörle yapılan çalışmalarda HAP oluşumu sırasında lateks (akrilik asit polistiren kopolimeri) ve karboksimetil inulin (KMI) polimerleri katkı maddesi olarak kullanılmış ve HAP kristal morfolojisine, yüzey alanına, partikül büyüklüğüne ve boyut dağılımına katkı konsantrasyonlarının etkileri incelenmiştir. HAP kristalleri SEM, BET, FT-IR, XRD ve boyut dağılım ölçerle karakterize edilmiştir. KMI polimer katkısı morfoloji, yüzey alanı, boyut ve partikül boyut dağılımını etkileşmiştir. KMI katkısıyla birlikte boyuttaki azalma C-eksini yönünde oldukça büyüktür. Aglomere haldeki küçük HAP kristalleri SEM fotoğraflarında görülmektedir. X-ışını analizleri partiküllerin yüksek ısıl stabiliteye sahip olduğunu göstermiştir. HAP kristalleri lateks varlığında çöktürüldüğünde, polimer partikülleri büyüyen kristalerin içine katılarak, polimer-inorganik hibrit oluşturmuşlardır. Polimer konsantrasyonlarına bağlı olarak, mikrometre ve mikrometrenin altındaki boyutlarda çubuk şeklinde kristaller elde edilmiştir.MSMPR kristalizörde yapılan çalışmalarda HAP kristallerinin büyüme ve çekirdeklenme hızları ile KMI katkısının kristalizasyona etkileri incelenmiştir. Lineer sayı yoğunluğu modeli deneysel verileri tanımlamak için kullanılmıştır. KMI polimer konsantrasyonunun HAP'ın büyüme hızını etkilediği gözlenmiştir. Yüksek KMI konsantrasyonlarında kristal yapısının iğne şeklinden küre şekline değiştiği görülmüştür.
Protein adsorpsiyonu
Protein moleküllerinin adsorpsiyonu son yıllarda biyoloji, biyoteknoloji, biyokimya mühendisliği ve çevre bilimi gibi daha birçok alanda önemli rol oynamaya başlamıştır. Protein adsorpsiyonunda kullanılabilecek biyouyumlu malzemelerin en önemlisi hidroksiapatitdir (HAP). Biyolojik moleküllerin ayrılmasında yaygın olarak kullanılan HAP, biyouyumluluğu, kemikle olan kimyasal ve yapısal benzerlikleri nedeniyle tercih edilmektedir.Bu çalışmada farklı koşullarda üretilen ve BET ve FTIR analizleri ile karakterize edilen hidroksiapatitit (Ca10(PO4)6OH2, HAP) üzerine BSA ( bovine serum albumin) proteinin adsorpsiyonunun uygulanabilirliği araştırılmıştır.Adsorpsiyon deneyleri 37?C'de, pH 7.4 ve pH 6.0'da gerçekleştirilmiştir. Deneylerde denge süresi yaklaşık 20 saat olarak alınmıştır. Endüstriyel polimer katkılı üretilen ve sinterlenen adsorbanların adsorpsiyon kapasitesi artan polimer konsantrasyonu ile azalmıştır. Sinterleme sıcaklığının arttırılması da adsorpsiyon kapasitesini azaltmıştır. Diğer yandan adsorbanın üretim sıcaklığının düşürülmesi adsorpsiyon kapasitesini arttırmıştır.Denge verilerinin Langmuir ve Freundlich adsorpsiyon izotermlerine uygunluğu araştırılmıştır. Çalışma şartlarında BSA'nın adsorpsiyon izoterminin Langmuir adsorpsiyon izotermine daha uygun olduğu bulunmuştur.BSA adsorpsiyonu yalancı birinci derece (pseudo first order) ve yalancı ikinci derece (pseudo second order) kinetik modelleriyle açıklanmıştır. Deneysel sonuçlara göre BSA adsorpsiyon kinetiğinin yalancı ikinci derece kinetiğine daha fazla uygun olduğu bulunmuştur.Anahtar kelimeler: Adsorption, hidroksiapatit, BSA, protein, izoterm.
Medikal Atıklardan TiO2 Üretimi, Modifikasyonu ve Uygulama Alanlarının Belirlenmesi
TiO2, başlıca pigment, adsorban, filtre, kaplama, yarı iletken, dielektrik malzemesi olarak kullanılır. Son yıllarda, TiO2 fotokatalitik aktivitesi ile ve çevresel arıtmada uygulamalarındaki yüksek potansiyeli ile iyi bilinen bir yarıiletken haline gelmiştir. TiO2 çoğunlukla anatas, rutil ve brokit fazlarında bulunmaktadır. bu tez çalışmasında Farklı uygulama alanlarını incelemek için öğütme prosesleri ile TiO2 (rutil) üretimi araştırılmıştır.TiO2 rutil tozları bilyalı öğütme ve tavlama metodları ile birlikte üretilmiştir. Tozlar Ti6Al4V atık talaşlarından 1.5, 3, 6 ve 15 saat SPEXTM ile paslanmaz hazne ve bilyalar kullanılarak elde edilmiştir. Öğütme prosesinden sonra, tozlar 600 oC, 700 oC ve 1000 oC'de farklı sürelerde tavlanmıştır. Öğütülmüş numunelerin Mikroyapısal analizleri, ve termal karakteristikleri XRD metodu, Termal gravimetrik analiz yöntemi ve Taramalı elektron mikroskubu ile gerçekleştirlimiştir. Tavlanmış tozların partikül dağılımları Malvern mastersizer partikül analizcihazı ile ölçülmüş ve sonuçlar raporlanarak tartışılmıştır.TiO2 üretiminden sonra, Kullanım alanı belirlemek için 1. Bölüm çalışmaları olarak Yüksek enerjili bilyalı öğütme ile Fe kullanılarak Fe dop edilmiş TiO2 hazırlanmıştır. Yapısal analizi ve fotokatalitik özellikleri incelenmilştir. TiO2 katalizi ve UV ışını ile etkileşimi soınucu fotodegradasyonu sağlanan Basic Yellow 28 boyar maddesi tekstil boyası olarak yaygın biçimde kullanılmaktadır. Bölüm 1 çalışmasının amacı ise Fed op edilmiş TiO2 varlığında UV ışını ile uyarılmış BY28 çözelitisnin fotokatalitik parçalanmasının araştırılmasıdır. Bölüm 1 çalışmaları üretilen malzemenin fotokatalitik degradasyona uygun olmadığını göstermiştir ve Bölüm 2 çalışmaları üretilen TiO2 nin diğer bir kullanım alanı olarak Al2TiO5 seramik malzemesi üretimini kapsamaktadır. Sonuçlar üretilen TiO2 ile elde edilen Al2TiO5 in ticari Al2TiO5 e göre alternatif olabileceğini göstermiştir.
Doğal ürünlerin süperkritik akışkan ortamında ekstraksiyonu
Bu çalışmada, hammadde olarak Illycaffè S.P.A'dan (I) ve Trieste Üniversitesi Ekonomi Fakültesi'nin kantininden (II) temin edilen nemli kahve telveleri kullanılmıştır. İlk aşamada, 60°C'de kurutulan kahve telvelerinin %55 ve 60 oranında nem içerdiği tespit edilmiştir. Kahve telvelerinin içerdiği yağ ise hem süperkritik CO2 ekstraksiyonuyla deneysel tasarıma dayalı olarak hem de n-hekzan ve diklorometanın çözücü olarak kullanıldığı Soxhlet cihazında ekstrakte edilmiştir. Boru tipi ekstraktörün (Autoclave A21, Separex) kullanıldığı Sc-CO2 ortamındaki deneylerde; sıcaklık, basınç ve dinamik ekstraksiyon süresi gibi değişkenlerin kahve telvesi yağ miktarı üzerindeki etkisi araştırılmıştır. Cevap Yüzeyi Yöntemi ile optimize edilen sonuçlara göre optimum çalışma koşulları; 33.2 ? C sıcaklık, 284.1 bar basınç ve 220.9 dk dinamik ekstraksiyon süresi olarak belirlenmiştir. Her iki yağ örneğinde de en önemli bileşenler; palmitik ve linoleik asit olarak tespit edilse de (toplamda yaklaşık %75) Sc-CO2 ve Soxhlet ekstraksiyonuyla elde edilen yağların yağ asidi dağılımında önemli farklılıklar gözlenmiştir. Bu denemelere paralel olarak, elde edilen kahve telvesi yağlarının tokoferol ve sterol içerikleri de analiz edilmiştir.Anahtar Kelimeler: Deneysel tasarım, kahve telvesi, sterol, süperkritik akışkan ekstraksiyonu, tokoferol
Advanced electrode/electrolyte materials for low and intermediate temperature solid oxide fuel cells
In this thesis study, various advanced materials were synthesized and investigated as electrode and electrolyte for low and intermediate temperature solid oxide fuel cells (SOFCs). Molybdenum vanadium oxide (V0.13Mo0.87O2.935) powder was obtained by a new method of reducing acidified vanadate and molybdate solution at 60 °C by passing hydrogen sulfide gas through the solution. The obtained mixed oxide was characterized by Scanning Electron Microscopy (SEM), X-ray Diffraction (XRD), Thermogravimetry (TG) and Differantial Thermal Analysis (DTA) and used as anode in a fuel cell for the first time in literature. Its electrochemical behaviour and performance in the solid oxide fuel cell were carried out using Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS) and Fuel Cell Test Station.Three types of solid acids, rubidium phosphate tellurate, rubidium selenate with a secondary phase of rubidium hydroxide and cesium dihydrogen phosphate tellurite, were prepared and characterized by SEM, XRD, High Temperature X-ray Diffraction (HT-XRD), TG, DTA, Differential Scanning Calorimetry (DSC) and Energy Dispersive X-ray Spectroscopy (EDS) techniques. All solid acids were tested as electrolyte under various temperatures and atmospheres. Conductivity measurements were performed by EIS.The results from the study showed that molybdenum vanadium oxide is a good candidate to be used as a mixed ionic and electronic conducting anode in intermediate temperature SOFCs. In addition, it is revealed that advanced solid acid materials have a potential to be used as electrolytes for low and intermediate temperature SOFCs.
Yemeklik yağ rafinasyon atıklarından süperkritik CO2 esktraksiyonu ile değerli ürün eldesi
Bitkisel yağların rafinasyon atıklarından zeytinyağı deodorizer destilatı (ZDD) ile ayçiçeği asit yağının (AAY), içerdiği değerli bileşenlerin süperkritik CO2 ortamında ekstraksiyonu; laboratuvar ve boru tipi olmak üzere iki farklı ekstraktörden oluşan deney düzeneği kullanılarak, deneysel tasarım çerçevesinde incelenmiştir. AAY için laboratuvar tipi ekstraktördeki deneyler; 45.86-74.14 ? C sıcaklık, 11.58-14.41 MPa basınç ve 4.75-13.24 mL numune miktarı aralığında gerçekleştirilmiştir. Boru tipi ekstraktörde ise hem ZDD hem de AAY hammadde olarak kullanılmıştır. ZDD için parametreler; sıcaklık (40-80 ? C), basınç (8-16 MPa), statik (0-40 dakika) ve dinamik (0-40 dakika) ekstraksiyon süresi olarak seçilmiş ve yardımcı çözücü olarak petrol eteri, aseton, kloroform-metanol karışımı ve etanol kullanılmıştır. AAY için parametreler ise sıcaklık (43.20-76.80 ? C), basınç (11.32-14.68 MPa) ve yardımcı çözücü olarak eter-hekzan karışımı, kloroform, aseton, etilasetat, 1-propanol olarak belirlenmiştir. Elde edilen ekstrakt ve rafinatlar; squalene, sterol ve tokoferol içerikleri açısından değerlendirilmiştir. Sonuç olarak, steroller ve tokoferoller rafinatta, squalene bileşeni ise ekstraktta zenginleştirilmiştir.
Farklı yöntemlerle baryum metaborat üretimi ve üretim sürecine etki eden faktörlerin incelenmesi
Ticari boratlar arasında bulunan baryum metaborat (BaO.B2O3 / BaB2O4) boyalarda, plastik, tekstil, kauçuk, yapıştırıcı sanayinde ve ahşap ürünlerin korunmasında çok kullanılan bir katkı maddesidir, ancak henüz ülkemizde üretimi mevcut değildir. Baryum metaboratın düşük sıcaklık formu olan ß- BaB2O4 kristali mükemmel özelliklere sahip doğrusal olmayan optik bir kristaldir (Nonlinear Optical Crystal).Bu tez çalışmasında baryum metaborat`ın verimli ve hızlı bir yöntemle üretilmesini sağlayacak tekniğin geliştirilmesi için çalışmalar yapılmıştır. Bu amaçla; baryum metaborat üretiminde ilk defa uygulanan yeni nesil üretim sistemlerinden biri olan ultrasonik ses dalgaları kullanılmıştır. Bor kaynağı olarak boraks dekahidrat, borik asit ve sodyum metaborat tetrahidrat ile hazırlanmış sulu çözeltilerde reaksiyon sıcaklığı, reaksiyon süresi, kristallenme süresi, reaktanların molar oran ve pH değerlerinin reaksiyon verimine ve kristal oluşumuna olan etkisi incelenmiştir. Reaksiyon parametreleri belirlenerek, tek kristal büyütmesinde başlangıç malzemesi olarak kullanılabilen nano yapılı ß-baryum metaborat tozunun üretimi gerçekleştirilmiştir. Endüstriyel uygulamaya adapte edilebilecek sürekli üretim sistemi de laboratuar ölçeğinde geliştirilmiştir.Alternatif olarak, baryum metaborat üretiminde mikrodalga sentez yöntemi bu tez çalışmasında yine ilk defa olarak kapsamlı bir şekilde incelenmiştir. Mikrodalga güç seviyelerine ve zamana göre farklı bor kaynaklarıyla yapılan deneylerde üretim verimindeki değişimler aydınlatılmıştır. Ayrıca borik asit ve baryum karbonatın kullanıldığı katı hal sentez yöntemi de incelenerek üretim parametreleri belirlenmiştir
Farklı silika kaynaklarından SBA-15 üretimi, karakterizasyonu ve uygulama alanının incelenmesi
Mezogözenekli malzemeler içinde üstün özellik sergilemelerinden dolayı SBA-15, ilaç salım sistemlerinde, adsorpsiyon ve katalizörle ilgili uygulamalarda tercih edilmektedirler. Bu tez çalışması kapsamında farklı silika kaynaklarından SBA-15 üretimi incelenmiştir. Silika kaynağı olarak saf silikalar ile birlikte yüksek silisyum içeriğine sahip altın madeni saflaştırma tesisi atık arıtma çamuru, herhangi bir ön arıtma işlemi uygulanmadan kullanılmıştır. Arıtma çamurundan SBA-15 üretimi için optimum üretim parametreleri fraksiyonel faktöriyel deneysel tasarım yöntemi ile belirlenmiştir. Geliştirilen bu üretim yöntemi ile hem çevreye hem de mezogözenekli malzemenin üretim ekonomisine önemli bir oranda katkı sağlanmıştır. Bununla beraber, farklı saf silika kaynaklarından üretilen SBA-15 numunelerinin ilaç salımında taşıyıcı malzeme olarak kullanımını araştırmak için numuneler, aşılama yöntemi ile fonksiyonelleştirilmişlerdir. Fonksiyonelleştirilen ve fonksiyonelleştirilmeyen SBA-15 numunelerinin model ilaç flurbiprofen salımında kullanımı karşılaştırmalı olarak incelenmiştir.
The effect of Sb2O3/DBDPE ratio on the flame retardancy and physico-mechanical properties of EPDM elastomer
The flammability of ethylene-propylene-diene terpolymer (EPDM) filled with decabromodiphenylethane (DBDPE) and antimony trioxide (Sb2O3) is investigated. The effects of DBDPE and Sb2O3 on flammability and physico-mechanical properties of EPDM mixture is examined. In order to determine the optimum DBDPE/Sb2O3 ratios in EPDM mixture, the amount of DBDPE and Sb2O3 has been changed while all the other parameters were kept constant. EPDM blends that contains with different amounts of flame retardants mixed in laboratory-mixer and vulcanized in compression type laboratory-press. While rheometer tests were done in semi product step, density, hardness, tensile strength, elongation at break tests have been done to the final product for each formulation. To compare the results limiting oxygen index (LOI) and UL-94 flammability tests, thermo-gravimetric analysis (TGA) and differential scanning calorimetry (DSC) were used. The best result for flame retardant properties was found for the blend contains 20 phr DBDPE and 10 phr Sb2O and the LOI's of this mixture was found as 25.6. The results showed that flame retardancy is inadequate when DBDPE and Sb2O3 were used alone but combination of DBDPE and Sb2O3 is increased flame retardancy of EPDM. The results showed that increasing content of Sb2O3 in DBDPE/ Sb2O3 improved the flame retardant property and thermal stability of EPDM. While the addition of DBDPE and Sb2O3 flame retardants improved the flame retardation of EPDM, it caused deterioration of tensile strength and elongation at break of EPDM.
Kapalı ortam hava kirleticilerini giderici iç cephe sıva üretimi ve etkinliğinin incelenmesi
WHO (Dünya Sağlık Örgütü) insanların zamanlarının yaklaşık %90'ını kapalı ve yarı kapalı ortamlarda geçirdiği ve buna bağlı olarak hasta bina sendromu probleminin dünyadaki en önemli sağlık problemleri sıralamasında dördüncü sırada yer aldığını açıklamıştır. Günümüzde standart olarak kullanılan yapı malzemelerinin yerine üstün özellikli ve yeni nesil malzemelerin geliştirilmesi zorunluluğu ortaya çıkmıştır. Bu amaçla bu tez çalışmasında kapalı ortam hava kirleticilerini giderici, iç cephe sıvası üretimi gerçekleştirilmiş ve etkinliği incelenmiştir. Standart alçı sıvanın aktif madde ile geliştirilmesi ile ekolojik ve yeni nesil iç cephe sıva formülasyonu gerçekleştirilmiş ve CO, CO2, amonyak gazları ile toluen ve formaldehit solvent buharı analizleri gerçekleştirilmiştir.Yeni nesil ekolojik sıva standart alçı sıvaya göre CO gaz adsorpsiyonunda 33 kat, CO2gaz adsorpsiyonunda 7 kat, formaldehit solvent buharı analizinde 2 kat, amonyak gaz adsorpsiyonunda 6,5 kat ve toluen solvent buharı analizinde 10 kat daha etkin olduğu saptanmıştır.
Sol-jel yöntemiyle metal borat üretimi ve karakterizasyonu
Dünya bor rezervlerinin %72' lik kısmına sahip olması nedeni ile Türkiye bor teknolojilerinin geliştirilmesi açısından oldukça avantajlı bir konumda bulunmaktadır. Metal boratlar son yıllarda avantajlı özellikleri nedeni ile birçok prosesin önemli bir ham malzemesi konumunda bulunmaktadır. Sol-jel yöntemi yüksek kalitede ürün eldesi sağlaması nedeni ile diğer yöntemlere alternatif olanarak son yıllarda özellikle bor bileşiklerinin üretilmesinde tercih edilmektedir. Bu yöntem kullanılarak sentezlenen Ba, Li, Sr metal boratlar gibi doğrusal olmayan optik özelliklerinden dolayı tıptan elektroniğe kadar pek çok alanda kullanılmaktadırlar. Bu tez çalışmasında, doğrusal olmayan optik malzeme özelliği taşıyan stronsiyum boratın (SrBxOy) Mineral ve Pechini olmak üzere iki farklı sol-jel yöntemi kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Yapısal karakterizasyon sonuçları neticesinde tek fazlı Sr-B-O yapısının Mineral sol-jel yöntemi ile SrB6O10, Pechini sol-jel yöntemi ile SrB4O7 ve SrB6O10 kimyasal yapılı bileşikleri üretilmiştir. Yüksek verimli ve tek fazlı SrBxOy bileşiklerinin geleneksel hidrotermal üretim yöntemi ile üretilemediği tespit edilmiş olup, doğrusal olmayan optik malzeme olarak kullanılması hedeflenen SrBxOy bileşiklerinin uygulama kolaylığı, çevreye duyarlılığı ve düşük maliyet avantajlarından dolayı Mineral sol-jel yöntemi ile üretimi önerilmektedir. Anahtar Kelimeler: Pechini sol-jel yöntemi, mineral sol-jel yöntemi, stronsiyum borat
Çelikhane cürufunun yapı malzemesi olarak değerlendirilmesi
Sanayi devrimi ile birlikte endüstri gelişmeye başlamış ve sonucunda oluşan atıklar gün geçtikçe çevre ve insan sağlığı bakımından tehlikeli hale gelmeye başlamıştır. Bu nedenle oluşan atıkların geri kazanımı günümüzde büyük önem taşımaktadır. Demir ve çelik endüstrilerinde oluşan cüruf atığının bir bölümü kırma ve eleme ünitelerinden geçirilip işlenebilirliği sağlandıktan sonra bileşimindeki minerallerden kaynaklanan puzolanik özelliği sayesinde çimentoda katkı malzemesi olarak kullanılabilmektedir. Özellikle çelikhane cürufları olmak üzere, oluşan cüruf atıklarının büyük bir bölümüne puzolanik özellik kazandırılamamaktadır ve cüruf ürünleri atık sahalarında depolanmaktadır. Bu çalışmada İSDEMİR A.Ş'de demir çelik üretimi esnasında oluşan çelikhane cürufunun yapı malzemesi olarak kullanımı incelenmiştir. Bu amaçla cüruf numunelerinin yapı malzemesi olarak kullanılabilirliğine dair ilgili standart ve mevzuatlara uygun olarak deneyler yapılmıştır. Cüruf numunelerinin fiziksel ve mekanik özelliklerini belirlemek amacıyla elek analizi deneyi, cüruf numunelerinin kimyasal özelliklerini incelemek için asitte çözünebilir sülfat içeriği, suda çözünebilir klorür içeriği, toplam kükürt içeriği, humus içeriği, hafif kirletici miktarı içeriği deneyleri ile birlikte XRF ve XRD analizleri yapılmıştır. Deney sonuçlarına göre cüruf numunelerinin yapı malzemesi olarak kullanılabilirliği incelenmiştir. Çelikhane cürufu kullanılarak C25 ve C30 sınıfı beton üretimi gerçekleştirilmiştir. Üretilen betonların 3, 7 ve 28 günlük basma dayanımı sonuçları, doğal kırma taş ve uçucu kül kullanılarak üretilen beton numunelerinin sonuçları ile karşılaştırılmıştır.
Çöp sızıntı suyunun Ni/Al2O3 katalizörü kullanılarak süperkritik su oksidasyonuyla arıtımı
Süperkrititik su oksidasyonu (SCWO) atıksuların içerdiği organik maddeleri zararlı yan ürünler oluşturmadan parçalayabilen bir prosestir. Bu nedenle SCWO prosesi, tehlikeli atıkların bertarafında tercih edilen bir tekniktir. Süperkrititik su oksidasyonu, bir oksidant madde kullanılarak suyun kritik özellikleri olan 647,3 K üzerindeki sıcaklık ve 22,12 MPa'ın üzerindeki basınç değerlerinde gerçekleştirilir. Bu koşullarda suyun düşük yoğunluk ve dielektik sabiti ve iyonik ürün miktarı değerlerinden dolayı, su polar olmayan çözücü gibi davranır. Bu çalışmada, İstanbul Çevre Koruma ve Atık Maddeleri Değerlendirme Sanayi ve Ticaret A.Ş'den alınan çöp sızıntı suyunun süperkritik su ortamında Ni/Al2O3 katalizörü kullanılarak oksidasyonla arıtımı gerçekleştirilmiştir. Deneyler sürekli akışlı reaktörde yapılmıştır ve oksijen kaynağı olarak hidrojen peroksit kullanılmıştır. Sıcaklık, basınç, H2O2 konsantrasyonu ve reaksiyon süresinin arıtım verimine etkisi incelenmiş ve maksimum seviyede arıtımın elde edildiği çalışma koşulları tespit edilmiştir. Oksidan olarak hidrojen peroksit'in kullanıldığı, farklı reaksiyon koşullarında yapılan deneylerde, kimyasal oksijen ihtiyacı (KOİ) 4750 mg/L olan ve toplam organik karbon (TOK) içeriği 2525 mg/L olan çöp sızıntı suyunun, 30 ile 150 s arasındaki reaksiyon sürelerinde, toplam organik karbon temelinde % 97,05'e varan verim ile arıtımı gerçekleştirilmiştir. Deney sonuçları incelendiğinde; reaksiyon süresi, sıcaklık ve O2 konsantrasyonu arttıkça daha yüksek arıtım verimlerinin elde edildiği, reaksiyon basıncının artmasıyla ise arıtım veriminin düştüğü görülmüştür. Elde edilen deneysel veriler kullanılarak oksidasyon reaksiyonunun, reaksiyon sıcaklığı ve süresi, atık su ve oksitleyici konsantrasyonuna bağlı kinetik modeli oluşturulmuştur. Reaksiyon hız ifadesinde, aktivasyon enerjisi Ea, 3,63 kJ.mol-1, atıksu konsantrasyonu ve oksitleyici konsantrasyonuna göre reaksiyon mertebesi sırasıyla 0,67 ve 1,33 olarak bulunmuştur.
Tunçbilek uçucu külünden Zeolit-X sentezi ve adsorbent olarak kullanımının incelenmesi
Termik santrallerde, dünya çapında her yıl milyonlarca ton uçucu kül oluşmaktadır. Uçucu küllerin depolanması hem ekonomik hem de çevresel açıdan ciddi bir problemdir. 1989 yılından bu yana gündemde olan ve her geçen gün ilginin arttığı 'endüstriyel ekoloji' kavramı, tüm dünyada çözülememiş olan uçucu küllerin değerlendirilmesi sorununa son derece doğru bir yaklaşımdır. Uçucu küller içerdikleri silika ve alümina bileşikleri nedeniyle zeolit sentezi için hammadde olarak kullanılabilmektedirler. Bu tez çalışması kapsamında, hem saf kimyasallardan hem de Tunçbilek uçucu külünden Zeolit-X sentezi gerçekleştirilmiştir. Tunçbilek uçucu külünden Zeolit-X sentezi, alkali füzyon ve ultrasonik destekli alkali füzyon olmak üzere iki farklı yöntemle incelenmiştir. Sentez mekanizması oldukça kompleks olan Zeolit-X sentezi için üretimi etkileyen faktörlerin etkisinin daha iyi anlaşılabilmesi adına optimum sentez parametreleri Taguchi deneysel tasarım yöntemiyle belirlenmiştir. Her iki yöntem için belirlenen optimum koşullarda elde edilen örnekler, ticari Zeolit-X ile karşılaştırılarak ürünlerin özellikleri değerlendirilmiştir. Pek çok kullanım alanı bulunan Zeolit-X'in endüstride en çok kullanıldığı alanlardan bir tanesi adsorpsiyon prosesidir. Elde edilen Zeolit-X örnekleri ve ticari Zeolit-X'in, her yıl binlerce ölüme sebep olduğu tahmin edilen hasta bina sendromunun en önemli uçucu organik bileşiklerinden olan benzen ve toluenin adsorpsiyonu için kullanımı incelenmiştir.
TiO2/Cu2O ince film fotovoltaik hücrelerin karakterizasyonu
Photovoltaic cells (PVs) generate electricity by using sunlight. Although they have been known since years, they have recently been famous with increasing renewable energy demand. Nowadays, silicon solar cells are mostly used. But to achieve lower cost and improve manufacturing for large scale, different kind of PVs should be established. While PVs' demand grow, new materials should be supplied. In this perspective Cu2O is an attractive material as an absorber and TiO2 is known as a large band gap semiconductor. When these two semiconductors are brought together, a p-n junction is created which is promising as a solar cell. In this thesis, TiO2/Cu2O thin film PV characterization was studied. Characterization focused on optical properties of thin films as transmittance, absorbance, band gap values and behaviors under illumination related with their structural properties. Thin film deposition was processed by pulsed laser deposition method. In the first part, variable temperatures, pressures and transparent conductive layers were used to achieve anatase crystal phase for TiO2 layer. Under 0.4 mbar oxygen pressure and 350°C, 450°C, 550°C temperatures, thin film samples were deposited on FTO substrates. The XRD results showed that as-deposited films were amorphous so films were subjected to annealing process and anatase-rutile transformation was observed. Band gap values decreased after annealing; 3.45-3.29 -3.15 eV, respectively. Under 500°C deposition temperature and 0.05 mbar, 0.2 mbar oxygen pressures, thin films were deposited on ITO substrates. XRD results showed that as-deposited films were anatase+rutile mixed phase and anatase phase, under these pressures. Band gaps were 3.28-3.33 eV respectively. Second part was obtaining the Cu2O phase by adjusting the oxygen partial pressure. Under 0.2 mbar Ar atmosphere and 2x10-4mbar-2x10-2 mbar oxygen partial pressures, samples were deposited on TiO2 layers which were growth on FTO. Third part was applying the individual layer deposition parameters to overall photovoltaic cell. Overall PV structure was poor anatase and Cu2O phases. To investigate the electrical properties of photovoltaic cells, an illumination set-up was arranged. Set-up properties and sample response results under illumination were discussed in the results part. Key words:Photovoltaic cells, semiconductor, p-n junction, thin film, transmittance, absorbance, band gap.
Sodyum/cıva malgama yöntemi ile sodyum borhidrür eldesinde elektrik maliyetini irdelemek
Sanayileşme ve bireylerin daha iyi koşullarda yaşama istekleri günümüzde enerji tüketimini önemli ölçüde arttırmıştır. Bununla birlikte, ilk petrol krizinden beri dünyada enerji perspektifi değişmiş ve birincil enerji kaynaklarının çeşitlendirilerek petrole bağımlılığın azaltılması hedeflenmiştir. Bu kapsamda, hidrojenin elektrokimyasal olarak elektrik enerjisine dönüştürüldüğü yakıt pilleri geleceğin enerji üretim kaynakları arasında önemli bir yer tutmaktadır. Yakıt pilleri başta taşınabilir elektronikler, taşıtlar, elektrik ve ısı üretim tesisleri olmak üzere askeri ve sivil kurumlarda geniş bir kullanım alanı bulmaktadır. Ancak; yakıt pillerinde kullanılan hidrojenin depolanması ciddi bir problem oluşturmaktadır. Bu noktada, bor minerallerinden üretilen sodyum borhidrür, önemli hidrojen depolama ve hatta hidrojen üretim ajanlarından birisi olarak bilinmektedir. Sodyum borhidrür'ün sulu alkali çözeltileri katalitik olarak depolamış olduğu hidrojeni verir. Sodyum borhidrür ağırlıkça %20 hidrojen depolayabilir, yanıcı ve patlayıcı değildir, hidrojen verme reaksiyonu kolaylıkla kontrol edilebilir. Açığa çıkan hidrojenin yarısı hidrürden, diğer yarısı ise sudan gelmektedir. Katalizör ve sodyum metaborat tekrar kullanılabilir. Sodyum borhidrür çözeltisinden katalitik olarak elde edilen hidrojen gazı yakılarak, geri dönüşsüz pil olarak ya da yakıt pilinde kullanılarak enerjiye dönüştürülebilir. Bu tez çalışmasında, sodyum metaborat ve çeşitli konsantrasyonlarda sodyum klorür kullanılarak, elektroliz yöntemiyle elektrot potansiyeli uygulanarak sodyum borhidrür elde edilmiş ve elde edilen sodyum borhidrürün elektrik maliyeti sentez sırasında uygulanan parametreler incelenerek irdelenmiştir. Anahtar Kelimeler: Sodyum borhidrür, yakıt pilleri, hidrojen depolama
Metal organik kafes yapılar (MOF) ve zeolitik imidazol kafes yapılar (ZIF) içeren polimer nanokompozit membranların gaz ayırma özellikleri
Günümüzde üstün kaliteye sahip üretim malzemeleri üzerine yapılan araştırmalar, bu malzemelerin kullanım alanlarının genişlemesiyle ve en önemlisi membran teknolojisindeki gelişmelerle artmıştır. Doğal gazın kalitesinin artırılması, çöp gazının geri dönüşümü, geliştirilmiş petrol üretimi ve küresel ısınmanın önlenmesi gibi çeşitli uygulamalar için CO2'nin seçici olarak uzaklaştırılması, ayrıca havadan azot ve oksijen zenginleştirme, azottan hidrojen ayırma, havadan uçucu bileşiklerin uzaklaştırılması gibi pek çok işlem membran teknolojisi uygulamalarının ilgi çekici birkaç konusu arasında olmuştur. Araştırmacılar bu noktada, ekonomik ve etkili gaz ayırma uygulamaları için yaygın olarak kullanılan karışık matrisli membranlar (KMM) üzerinde yıllardır araştırma yapmaktadır. Yapılan bu çalışmalarda polimer membranların, zeolitik imidazol kafes yapılar (ZIF) ve metal organik kafes yapılar (MOF) gibi nano dolgu maddeleri ile hem yüksek geçirgenliğe hem de yüksek seçiciliğe sahip olması sağlanmaktadır. ZIF'ler gözenekli malzemelerin yeni bir sınıfıdır ve geniş gözenek boyutu yelpazesinde sentezlenerek nano dolgu maddeleri olarak kullanılmaktadır. Çok sayıda MOF arasında üstün kimyasal ve ısıl kararlılıklarından, düşük fiyata kolayca sentezlenebilmelerinden dolayı ZIF'ler oldukça dikkat çekmektedir ve bu özelliklerinden dolayı gaz depolama, kimyasal sensor ve ayırma prosesi gibi çeşitli önemli uygulamalar için umut verici materyallerdir. Yine KMM'ler için dolgu malzemesi olarak kullanılan MOF'lar da çeşitli raporlarda pozitif sonuçlar göstermiştir. Sadece birkaç zeolit türü, KMM'lerde başarılı bir şekilde uygulanırken, MOF'lar neredeyse sınırsız gözenekli yapılar ve bileşikler sağlayabilmektedir. Bu çalışmada ilk olarak PEI (polieterimid, Ultem®1000) polimerine ilave edilmek üzere ZIF-7, ZIF-8 ve MOF-5 nano partikülleri ile MOF-5 nano dolgu maddesine molce %10 ve %50 oranında Nikel (Ni) yüklemesi yapılarak oluşturulan Ni-10-MOF-5 ve Ni-50-MOF-5 nano dolgu maddeleri sentezlendi. İkinci aşamada ise bu dolgu maddeleri ile hazırlanan membranların 35 °C, 3.1 bar'da H2, CH4 ve CO2 gaz geçirgenlik testleri ölçülerek ideal seçicilikleri (α H2/CH4, α H2/CO2 ve α CO2/CH4) hesaplandı. Difüzyon ve çözünürlük katsayıları da hesaplanan bu membranların başta taramalı elektron mikroskobu (SEM), Fourier Dönüşümlü Kızılötesi (FTIR) Spektroskopisi, X-Işını Kırınımı (XRD) analizi olmak üzere çeşitli karakterizasyon analizleri yapıldı. Deney sonuçlarına göre, saf PEI membranına ilave edilen ZIF-7 ve ZIF-8 nano partikül oranı arttıkça membranların gaz geçirgenlik değerlerinde, difüzyon ve çözünürlük katsayılarında iyileşme görüldü, fakat ideal membranların seçicilikleri bu artışın aksi yönünde azaldı. Ni-50-MOF-5 ve Ni-10-MOF-5 nano dolgu maddeleriyle hazırlanan membranlar birbirleriyle kıyaslandığında; Ni-50-MOF-5 ilavesinin, PEI membranlarının tüm gaz geçirgenliği değerlerini iyileştirdiğini söyleyebiliriz. Ayrıca PEI/Ni-50-MOF-5 membranlarının H2/CH4 ve CO2/CH4 ideal seçiciliklerinin saf PEI membrana göre sırasıyla 89.4'ten 93.96'ya ve 15.57'den 20.47'ye arttığı görüldü.
Preparation and characterization of polymer-coated mesoporous silica nanoparticles and their application in enzyme immobilization
The increasing application areas of enzymes made essential of production of the enzymes by more economical and efficient techniques. Subtilisin (also known as Alcalase) is a protease that one of the enzymes used for production of the cosmetic goods and detergents. The lack of the operational stability and high cost of the enzymes are resulted in low efficiency in the industrial applications. High temperatures or non-convenient pH values may lower enzyme activity which decrease reaction rate. Since its advantages like flexibility for the process conditions and increased stability of enzyme, immobilization is the key solution to overcome these obstacles [1]. Mesoporous silica nanoparticles (MSNs) have great potential as nanocarriers for biomolecules because of their biocompatibility, low toxicity, large surface area, high porosity, modifiable pore diameter, and adjustable surface properties. Chitosan (CS) has great potential as enzyme immobilization support because it is non-toxic, inexpensive and, user-friendly. The main reason of this great potential is the amino and hydroxyl groups in the chemical structure of chitosan [2]. For immobilization process, chitosan has the disadvantage of having a highly hydrophilic and swelling structure in aqueous media since high water content causes the polymer structure to lose its mechanical strength. To eliminate this obstacle, chitosan has been studied as a component of a polymer blend structure to obtain more strong and efficient matrices [3]. It is known that blending poly(acrylic acid) (PAA) and chitosan provides increased mechanical strength and pH stability. Also, linear polymer chains (such as poly(acrylic acid: PAA) grafted onto the surface of mesoporous silica nanoparticles (MSNs) show that pH-dependent behaviour [4]. Therefore, in the present study, acrylic acid and chitosan have blended onto mesoporous silica nanoparticles via in-situ polymerization technique. About this type of application, to the best of our knowledge, no study was reported in the literature about this type of polymer blend as a coating layer of mesoporous silica nanoparticles. On the other hand, nanobiocatalysis eliminates the activity-lowering effect of traditional immobilization methods by means of the stabilization of enzymes with nanoparticles which provides higher enzyme load per unit weight of the carrier since the nanostructured materials have the advantage of higher surface area. Therefore, subtilisin immobilization onto polymer-coated mesoporous silica nanoparticles (CS-PAA/MSNs) which were obtained via in-situ polymerization was investigated. Then, the optimal conditions for immobilization process were determined at pH 7 and 4 h of immobilization time at temperature of 25oC. Finally, the activity of enzyme immobilized at optimum conditions was compared with that of free enzyme, at different pH and temperature. Beside of this, the operational and storage stability of immobilized enzyme were also determined. The activity of immobilized enzyme reduced from 100% to 40% after 5 repeated use. According to storage stability experiments, the activity of immobilized enzyme reduced from 100% to 60% after 4 weeks of the storage time.
Reduction of graphene oxide by natural products and production of reduced graphene oxide-hydroxyapatite composites
Beside the well-known 3-D allotropes of carbon; like graphite and diamond, recently 0-D fullerenes and 1-D carbon nanotubes have been discovered; and the studies are focused on these allotropes. Graphene has been experimentally studied for over 40 years. Novoselov and Geim, synthesized graphene by a Scotch-tape method which includes mechanical exfoliation of graphite to single-layer graphene; and single-layer graphene was identified by a basic microscope in 2004. The discovery of this 2-D allotrope of carbon was awarded by Nobel Prize in physics in 2010. Graphene is a honeycomb lattice structure of one atom thick layer and comprises σ bonds between sp2 carbon atoms. This two dimensional sp2 carbon network structure makes it the thinnest and strongest material among others. Graphene has unique properties such as extremely high surface area to mass ratio (theoretically 2,630 m2g-1), excellent thermal conductivity (~5,000 Wm-1K-1, 10 times better than copper), optical transparency (~ 97.7 %). On the other hand, hydroxyapatite [HA: Ca10(PO4)6(OH)2], one of the bioactive materials, is a basic calcium phospate mineral. It is also major inorganic constituent of bones and teeth tissues. It has applications in orthopedic, dental and maxillofacial fields due to its binding potential to bone tissue, promotion ability of bone repair and excellent biocompatibility. However, it shows poor mechanical properties like low fracture toughness and high elastic modulus; and these properties makes them unsuitable for major load bearing applications. In the present study, it was focused on developing mechanically stronger HA composites by using green reduced graphene oxide (RGO) reinforcement to strengthen the negative features of HA. To our knowledge, there are no previous studies reported in the literature about production of green RGO-HA composites. For this purpose, graphene oxide was synthesized by Hummer's method; and this synthesized graphene oxide was reduced by applying plant-based method. In this method, Achillea nobilis (yarrow), Laurus nobilis (daphne), Lavandula agnustifolia (lavandula), Rosae caninae (rose hip), Salvia officinalis (salvia) and Melissa officinalis (melisa) extracts were used due to their rich chemical content such as flavonoids, ascorbic acid, pectins acting as reducing agents. The plant-based method has certain advantages over chemical-based methods such as being non-toxic, economic and usable for bio-applications. Therefore, the plant extract that showed the highest reduction efficiency among others was determined and the reduced graphene oxide by this plant extract was used as the second material to HA. The RGO-HA composites were produced via precipitation method at different concentrations of RGO in HA, 0.25, 0.5, 1 and 2% (wt) while pure HA was also produced for comparison. The samples were characterized by Ultraviolet-Visible Spectroscopy, Fourier Transform-Infrared Spectroscopy, X-Ray Powder Diffraction, Scanning Electron Microscope, Transmission Electron Microscope and Thermogravimetric Analysis. The mechanical properties of the samples have been evaluated by Universal Testing Machine. As a result, Melissa officinalis extract showed the optimum reduction efficiency on graphene oxide with the extraction conditions by sonication at temperature of 80°C for 2 h. Therefore, the reduced graphene oxide by Melissa extract (MRGO) sample was used as second material to HA. Furthermore, the characterization results showed that pure HA and RGO-HA composites were produced successfully and the mechanical properties of pure HA were improved with RGO reinforcement. Compared to pure HA, the compressive strength values increased 77.44%, 156.05%, 220.25% and 231.51% for 0.25, 0.5, 1, 2% (wt) RGO-HA composites, respectively. Thus, the produced RGO-HA composites would be open up for various future biotechnological applications such as bone tissue engineering and etc.
Farklı bor ve çinko kaynaklarından ultrasonik yöntem ile çinko borat üretimi ve karakterizasyonu
Bor elementi doğada karbon ve benzeri başka elementler ile bileşik oluşturduğundan dolayı, bor mineralleri ve bileşikleri olarak bulunmaktadır. Endüstride yüksek saflıkta bor üretimi pahalı ve zorlu bir süreç ile gerçekleşmektedir. Bor mineralleri içerdikleri ana elementlerine bağlı olarak, kalsiyum boratlar, magnezyum boratlar, sodyum boratlar, sodyum-kalsiyum boratlar ve diğer boratlı bileşikler olmak üzere beş ana gruba ayrılırlar. Çinko boratlar doğal olarak bulunmamakla birlikte laboratuvar koşullarında sentezlenebilmektedir. Farklı tiplerdeki çinko boratlar, alev geciktirici ve korozyon azaltıcı olarak inorganik hidrate boratlarda kullanımı açısından önemlidir. Çinko ve bor oksit içeriklerine bağlı olarak bunların özellikleri çeşitlilik göstermekte ve plastik, kauçuk, seramik, boya, kablo, elektrik izolasyonu, ahşap uygulamaları, çimento ve farmasotik endüstrilerde yaygın olarak kullanılmaktadır. Ayrıca çinko boratlar sentetik hidrate metal boratlar içinde de sınıflandırılabilir. Çinko borat, borik asit ve çinko oksitin sulu ortamda 70 °C' üzerinde aralarında oluşan reaksiyonla üretilir. Çinko borat (2ZnO•3B2O3•3,5•H2O) birçok çinko borat tipinden birisidir. Bu bileşik 290 °C'nin üzerindeki sıcaklıklarda hidratasyona uğrayan su gibi farklı bir içeriğe sahiptir. Bu termal stabilite çinko boratı, plastik ve kauçuklar için yüksek sıcaklık gerekli olan proseslerde alev geciktirici bir katkı olarak çekici kılmaktadır. Çinko borat ayrıca kaplama alanında anti korozif pigment olarak da kullanılmaktadır. Bu yüksek lisans tez çalışmasında farklı çinko bileşikleri kullanılarak çeşitli bor kaynakları yeni bir yöntem olan ultrasonik yöntem kullanılarak reaksiyona sokulmuş ve reaksiyon sıcaklığının ve süresinin üretime olan etkileri incelenmiştir. Üretilen malzemeler sırası ile X-Işınları Kırınım (XRD), Fourier Dönüşümlü Kızılötesi Spektroskopi (FT-IR), Raman Spektroskopi teknikleri ile analiz edilecek ve son olarak yüzey morfolojileri ve tane büyüklükleri Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) ile belirlenmiştir. Gerçekleştirilen deneylerin sonucunda en verimli set, XRD sonuçları göz önüne alınarak en yüksek skorlu çinko boratın sentezlenmiş olduğu Set-3 olarak belirlenmiştir. 90°C 55 dakikada sentezlenen ürünün skoru 75, verimi %98 olarak elde edilmiştir. Sentezlenen çinko boratların için sentezin gerçekleşme süresi göz önüne alındığında en verimli set Set-4 olarak belirlenmiştir. Bu sette sentez süresi 55 dakikadan 40 dakikaya kadar düşürülmüştür. 90°C 40 dakikada sentezlenen ürünün skoru 66, verimi %98,70 olarak elde edilmiştir. Anahtar Kelimeler: Çinko borat, borik asit, çinko oksit, ultrasonik
Sodyum borhidrür (NaBH4) temelli hidrür kompozitlerin hazırlanması ve hidrojen depolama özelliklerinin incelenmesi
Düşük ağırlığa sahip kompleks hidrürler hidrojen depolama ortamı olarak oldukça dikkat çekici malzemelerdir. Bu malzemelerden hidrojen salınım hızı çeşitli katalizörlerle geliştirilmektedir. Bu tez çalışmasında; düşük ağırlıklı kompleks hidrürlerden biri olan sodyum borhidrür temel alınarak, güvenli ve kontrol edilebilir hidrojen üretmek amacıyla hidrür kompozitler hazırlanmıştır. Elde edilen kompozitlerin hidrojen depolama özellikleri hidroliz reaksiyonları gerçekleştirilerek incelenmiştir. Hidroliz reaksiyonlarını geliştirmek adına demir-bor kaynaklı (Fe-B) katalizörler kimyasal indirgeme metodu ile üretilmiş ve bu katalizörlerin yapısal özellikleri karakterize edilmiştir. Sonuç olarak, güvenli ve kontrol edilebilir hidrojen depolama ortamı için NaBH4 temelli NaBH4-NH3BH3 kompozitlerin kullanılabileceği görülmüştür. Ayrıca NaBH4, NH3BH3 ve NaBH4-NH3BH3 kompozitlerin katalitik hidroliz reaksiyonu için Fe-B temelli katalizörlerin kullanılması önerilmektedir.
Metal ve kauçuk bileşenli malzemelerin yapışma performansını etkileyen parametrelerin incelenmesi
Bu çalışmada hazır silan+silika güçlendirici dolgu karışımları ve N 121 karbon karası kullanılarak, lastik-metal kopma mukavemeti arttırılmış ve amaçlanıldığı gibi %100 kauçuktan kopma sağlanmıştır. Çalışmalar sırasında kullanılan hazır silan+silika karışımları ve çeşitli karbon karası tipleri mikserde karıştırılmış ve laboratuvar presinde vulkanize edilmiştir. Farklı her bileşim için yarı mamul aşamasında rehometre testleri, mamul aşamasında ise sertlik, kopma mukavemeti ve kopma uzaması, lastik-metal kopma testleri yapılmıştır. Lastik-metal kopma mukavemeti ile ilgili en iyi sonuç güçlendirici dolgu maddesi olarak kullanılan hazır silika+silan ve 1,5 phr pişme geciktirici kullanarak hazırlanan reçetede sağlanmıştır. Buna ilave olarak tasarımdan gelen hedef sertlik değeri değişikliği nedeni ile karbon karası miktarı 55 phr den 47 phr ye düşürülmüştür. Bu deneysel çalışmanın haricinde bu reçete ile üretilen karışımın kullanıldığı ürüne ait şartname talebi ile mevcut reçetede yaşlanmayı iyileştirmek için antioksidant miktarı 3 phr den 4,5 phr ye çıkarılmıştır. Bu çalışmalar sonucunda malzeme içerisindeki dolgu dağılımı iyileşmiş, bu iyileşme ile birlikte lastik-metal kopma yükleri arttırılmış, kopma yüzeyi % 100 kauçuk olarak sağlanmıştır.
Nano boyutta BaSO4 kristallerinin üretiminde deneysel parametrelerin incelenmesi
Günümüzde araştırma ve geliştirme alanlarında küçük parçacıkların üretimi oldukça önemli bir konu haline gelmiştir. Bu nano parçacıkların, heterojen kataliz, yarı iletkenler, mikro elektronik, bilgi depolama, ilaç, boya ve seramik sanayi gibi pek çok alanda geniş uygulama potansiyeli mevcuttur. Kristaller çok küçük boyutlara indirildiğinde yüzey alanlarında büyük bir artış meydana gelir ve çok farklı yeni özellikler kazanabilirler. Nano boyutta sentezlenen baryum sülfatın yüzey alanının artması sayesinde malzemelerin termal kararlılığı, kristalleşme hızı, direnç etkinliği ve termolüminesans özelliklerinde geliştirilmiş avantajlar sağlanmaktadır. Oluşan nano parçacıkların hacme karşı yüzey alanının yüksek olması nedeniyle bu parçacıkların yüzey aktiviteleri de oldukça yüksektir ve dolayısıyla topaklanma eğilimindedirler ve bu durum uygulanabilirliklerini azaltmaktadır. Kullanıldığı alan ve malzemeye uygun özelliklere sahip baryum sülfat parçacıklarının elde edilebilmesi için topaklanmaların engellenebildiği, kontrollü boyut ve morfolojilerde üretim yapabilmek kritik önem arz etmektedir. Yapılan bu çalışmada petrol endüstrisi başta olmak üzere plastik, ilaç, boya vb. sektörler için büyük öneme sahip baryum sülfat kristalizasyonuna etilendiamin tetraasetik asit, poliakrilik asit ve polivinil sülfonik asit'in etkileri incelenmiştir. Katkı maddeleri farklı konsantrasyonlarda kullanılarak baryum sülfat kristalizasyonu gerçekleştirilmiş ve meydana gelen kristallerinin parçacık boyutu, morfolojik özellikleri ve topaklanma eğilimleri üzerine etkileri araştırılmıştır. Ayrıca pH, sıcaklık ve ekleme süresi gibi farklı kristalizasyon parametrelerinde üretimler yapılmış ve kristalizasyon prosesine etkileri incelenmiştir. Yapılan deneysel çalışmalar değerlendirildiğinde pH, kullanılan katkı maddesi ve konsantrasyonlarının baryum sülfat kristallerinin ortalama boyut, morfoloji ve topaklanma eğilimini önemli ölçüde etkilediği gözlemlenmiştir.
Zn5(CO3)2.(OH)6 ve ZnCl2'den ultrasonik yöntem ile yüksek verimli çinko borat üretimi
İnorganik yapıda hidratlı bir bileşik olan Çinko borat en çok alev geciktirici ve korozyon azaltıcı olarak kullanılmaktadır. Çinko boratların özellikleri içerdiği B2O3 ve Zn oranına bağlı olarak farklılık gösterebilmektedir. Ayrıca, çinko boratlar, seramik, kauçuk, plastik, boya endüstrilerinde, elektrik izolasyonu ve kablolarda, ahşap uygulamalarında, ilaç ve çimento endüstrilerinde de yaygın olarak kullanılmaktadır. Çinko borat, H3BO3 ve ZnO'in sulu ortamda 70°C üzerinde oluşan tepkimeleri ile elde edilir. 2ZnO.3B2O3.H2O birçok çinko borat çeşidinden birisidir. Bu bileşik 290°C'den yüksek sıcaklıklarda hidratasyona uğrayan kararlı bir yapıya sahiptir. Bu termal kararlılık sayesinde çinko borat, plastik ve kauçuklar için yüksek sıcaklık gerektiren proseslerde alev geciktirici olarak kullanılmaktadır. Bu yüksek lisans tez çalışmasında dört farklı hammadde ile çinko borat üretimi gerçekleştirilmiştir. Sentezler sırasında, çinko kaynağı olarak; çinko karbonat, çinko klorür, bor kaynağı olarak; borik asit, tinkalkonit ve boraks kullanılmıştır. Ardından ürünler sırası ile X-Işınları Kırınım (XRD), Fourier Dönüşümlü Kızılötesi Spektroskopi (FT-IR) ve Raman Spektroskopi cihazları ile analiz edilmiş, Taramalı Elektron Mikroskobu ile yüzey morfolojileri ve tane büyüklükleri saptanmıştır.
Farklı bor kimyasalları ve gomalak içeren inşaat boyalarının termal ve fiziksel özelliklerinin incelenmesi
Doğal veya sentetik malzeme olan boya günümüzde birçok alanda kullanılmaktadır. Dekoratif yönünün yanı sıra malzemeyi koruma amacıyla kullanılan boyanın iyileştirilmesi ve güçlendirilmesi için çalışmalar sürdürülmektedir. Bu çalışmada; boyaya zeolit, bor kimyasalları ve gomalak eklenerek fiziksel testler uygulanmıştır. Ayrıca enstrümental cihazlar kullanılarak boyanın karakterizasyonu incelenmiştir. Katkı maddesi seçiminde, maddeye ulaşım ve ülkedeki yıllık üretim etkili olan parametrelerdendir. Bu yüzden, zeolit ve bor kimyasalları kolay erişilebilirlik ve ülkemizdeki büyük miktarlardaki üretimi açısından katkı maddesi olarak uygun olmaktadır. Bor kimyasalları ile ilgili geçmiş çalışmalar, tekstil ürünlerinde alev geciktirici özelliğinin yanı sıra birçok kullanım alanına sahip olduğunu göstermektedir. Aynı zamanda, gomalağın metalik malzemelerde koruma ve izolasyonunda geniş kullanım alanına sahip olduğu geçmiş çalışmalardan görülmektedir. Zeolit ise çimento sektöründe yapışmayı arttırma özelliği gösterdiği için boya içerisindeki etkileri incelenmiştir. Anahtar Kelimeler:Boya, zeolit, gomalak, bor kimyasalları.
Türkiye pazarında bulunan aromalı kahvelerin esansiyel ve esansiyel olmayan element içeriklerinin ICP-OES cihazı ile belirlenmesi ve şeker etkisinin incelenmesi
Kahve, kökboyasıgiller (Rubiaceae) familyasından olan bir ağaç türünün meyvesinin içerisindeki çekirdeğin işlenmesiyle elde edilen, içerisinde keyif verici maddeler de bulunan, bir gıda maddesidir. Kahve, dünyada ve Türkiye'de yaygın olarak tüketilen içeceklerden bir tanesidir. Bu nedenle kahvenin içeriğinin bilinmesi bilinçli tüketim için önemlidir. Türkiye'de ve dünyada yaygın olarak tüketilen, birçok çeşidi bulunan kahvenin içeriği merak edilen ve araştırmaya açık bir konudur. Bu tez kapsamında, Türkiye pazarında bulunan aromalı kahvelerin (Klasik, Karamel aromalı, Fındık aromalı, Damla Sakızı aromalı, Türk Kahvesi ve Damla Sakızı Aromalı Türk Kahvesi) şekerli ve şekersiz çeşitlerinin içeriğinde bulunan Bor (B), Kalsiyum (Ca), Kobalt (Co), Krom (Cr), Bakır (Cu), Demir (Fe), Potasyum (K), Magnezyum (Mg), Mangan (Mn), Molibden (Mo), Sodyum (Na), Fosfor (P), Selenyum (Se), Çinko (Zn) gibi esansiyel elementler ve Alüminyum (Al), Arsenik (As), Baryum (Ba), Kadmiyum (Cd), Nikel (Ni), Kurşun (Pb), Antimon (Sb), Titanyum (Ti) gibi esansiyel olmayan elementler belirlenmiş ve şekerin element içeriğine olan etkisi incelenmiştir. Seçilen kahve çeşitleri öncelikle demleme işleminden geçirilmiş daha sonra İndüktif Eşleşmiş Plazma Optik Emisyon Spektrometresi (ICP-OES) ile element içerikleri belirlenmiştir. Belirlenen elementlerin günlük 1, 3 ve 5 fincan kahve tüketimi ile vücuda alım miktarları hesaplanmıştır. Esansiyel elementler grubunda incelenen elementlerin çeşitli yaş gruplarındaki bireyler için önerilen günlük element ihtiyaçları ile karşılaştırılarak bu ihtiyacın yüzde kaçını karşıladığı belirlenmiştir. Esansiyel olmayan elementler grubunda incelenen elementler ise insan sağlığı için günlük tolere edilebilen alım miktarları ile kıyaslanmış ve sağlık üzerinde zararlı etki gösterebilecek bu elementlerin tehlike indeksi hesaplanarak risk analizi yapılmıştır. Gerçekleştirilen deneysel çalışmalar sonucunda, kahve çeşitlerinde en çok bulunan esansiyel elementin K olduğu görülmüş ve günlük ihtiyacı çocuklarda %1-%3 oranında, yetişkinlerde ise %1-%2 oranında karşıladığı görülmüştür. Esansiyel olmayan elementlerin risk analizi sonuçlarına göre tüm kahve çeşitlerinin 1 ve 3 fincan tüketimi için hesaplanan tehlike indeksinin 1'den küçük olduğu görülmüş ve düşük risk grubunda değerlendirilmiştir.
Polietilenglikol metakrilat ve vinilsülfonik asit kopolimerinin kalsiyum oksalat kristalizasyonu üzerindeki etkisi
POL ET LENGL KOL METAKR LAT VE V N LSÜLFON K AS TKOPOL MER N N KALS YUM OKSALAT KR STAL ZASYONUÜZER NDEK ETK SSEMRA KIRBOĞAKristal büyümenin kontrolü ve kristal şeklinin değişmesi endüstriyel kristalizasyonda vetıp alanında önemli yer tutar. Çözünürlüğü az olan kalsiyum tuzlarının ısı değiştirici,soğutma kulesi gibi proseslerde neden oldukları kabuk oluşumu, kirlilik, ısı transferinindüşmesi gibi ciddi sorunlara sebep olmaktadır. Kabuk oluşum prosesini etkileyensıcaklık, aşırı doygunluk, karıştırma gibi birçok faktör yanında özellikle katkımaddelerinin çok güçlü bir etkisi bulunmaktadır.Bu çalışmada sulu çözeltideki kalsiyum oksalat monohidrat (CaC2O4.H2O, COM)kristal büyümesine katkı maddelerinin etkileri incelenmiştir. Katkı maddesi olarakVinilsülfonik asit yüzdesi farklı Polietilenglikol metakrilat-Vinilsülfonik asitkopolimerleri ve Vinilsülfonik asit homopolimeri kullanılmıştır. Polimerlerin COMkristalinin büyüme hızına etkisi çözelti iletkenliğinin zamanla değişimi ilebelirlenmiştir. Kalsiyum oksalat kristal büyümesini önlemede, polimer yapısının vepolimer içeriğinin etkili parametreler olduğu gözlenmiştir.Anahtar Kelimeler: Kalsiyum oksalat kristalizasyonu, polimerler, inhibitörler.
Borakstan sodyum borhidrür üretimi ve üretimi etkileyen parametrelerin incelenmesi
ÖZETGünümüzde dünya enerji talebinin büyük bir kısmı birincil enerji kaynağı olarak bilinen fosilyakıtlardan karşılanmaktadır. Fosil kaynaklarının giderek azalması ve çevre kirliliğine sebepolması nedeniyle, birincil enerji kaynaklarının yeni ve yenilenebilir enerji sistemleri iledeğiştirilmesi gereği duyulmaktadır. Bundan dolayı, hidrojen enerjisi giderek önemkazanmaya başlamıştır.Evrende bulunan en basit ve en yaygın element olan ve bilinen tüm yakıtlar içerisinde birimağırlık başına en yüksek enerji içeriğine sahip olan hidrojen; doğal bir yakıt olmayıp, birincilenerji kaynaklarından yararlanılarak su, fosil yakıtlar ve biokütle gibi değişik kaynaklardanüretilebilen sentetik bir yakıttır.Hidrojenin belki de en önemli özelliği, depolanabilir olmasıdır. Hidrojen gaz veya sıvı olaraksaf halde tanklarda depolanabileceği gibi, fiziksel olarak karbon nanotüplerde veya kimyasalolarak hidrür şeklinde depolanabilmektedir. Ancak mobil uygulamalarda, hidrojenin dahagüvenli ortamlarda depolanması gerekmektedir. Bu noktada, bor esaslı sistemler özellikle desodyum borhidrür önem kazanmaktadır.Bu çalışmada, susuz boraksın bor kaynağı olarak kullanıldığı, düşük basınç ve yüksek basınçprosesleri olarak adlandırılan sodyum borhidrür üretim yöntemleri geliştirilmiştir. Deneyselsonuçlar, üretilen sodyum borhidrürün oldukça yüksek kapasiteli bir hidrojen depolamaortamı olarak kullanılabileceğini göstermektedir.Anahtar kelimeler: Sodyum borhidrür, boraks, hidrojen enerjisi, yakıt pilleri.
Antep fıstığı kabuklarının sıvılaştırılması ve elde edilen ürünlerin analizi
ANTEP FISTIĞI KABUKLARININ SIVILAŞTIRILMASI VE ELDE EDİLENÜRÜNLERİN ANALİZİÖZETDünya genelinde artan nüfus ve gelişen teknolojiye paralel olarak sürekli artış gösteren enerjigereksiniminin büyük bir kısmı; petrol, doğal gaz ve kömür gibi sınırlı rezervlere sahip,çevresel sorunlara neden olan ve yenilenemeyen birincil fosil enerji kaynaklarındankarşılanmaktadır.Günümüzde, temiz, kolay bulunabilir ve yenilenebilir alternatif enerji kaynaklarının kullanımıgiderek önem kazanmaktadır. Alternatif enerji kaynakları arasında olan biyokütle, hemen heriklim ve coğrafyada bol miktarda bulunabilen, yenilenebilir çevre dostu bir enerji kaynağıdır.Bu çalışmada, biyokütle atık maddesi olarak kullanılan Antep fıstığı kabuklarınınsıvılaştırılması sırasında, çeşitli deneysel parametrelerin sıvılaşma verimleri üzerindekietkileri incelenmiştir. Sıcaklık, basınç ve tetralin/(tetralin+kreozot yağı) oranı etkileriincelenen parametrelerdir. Deneylerde, 250 ml kapasiteli manyetik karıştırıcılı bir otoklav;çözücü olarak tetralin+kreozot yağı karışımı, ortam gazı olarak ise hidrojen kullanılmıştır.İlgili reaksiyon koşullarındaki reaksiyon süresi 45 dakika olarak alınmıştır. Sıvılaştırmasonucu oluşan sıvı ürünler Soxhlet ekstraksiyonu uygulanarak, yağ, asfalten, preasfalten veartık kesimlerine ayrılmıştır.Çalışmanın ilk aşamasında sıcaklık ve çözücü içindeki tetralin/(tetralin+kreozot yağı)oranının Antep fıstığı kabuklarının sıvılaşma verimleri üzerindeki bireysel etkileriincelenmiştir. İkinci aşamada, sıcaklık, basınç ve çözücü içindeki tetralin/(tetralin+kreozotyağı) oranının verimler üzerindeki etkisi deneysel tasarıma uygun olarak araştırılmıştır.Sıcaklık, basınç ve tetralin/(tetralin+kreozot yağı) oranı parametrelerinin çalışma aralıklarısırasıyla 325-375ºC, 10-30 atm., 0/1-1/1 olarak alınmıştır. Üçüncü ve son aşamada, eldeedilen bulgular temelinde, yağ+gaz, asfalten ve preasfalten verimleri, toplam dönüşümler içinmodel denklemleri geliştirilmiş ve optimizasyon çalışması yapılmıştır.Oluşturulan model denklemler sonucu bulunan sıvılaştırma verimlerine ait optimum koşullar;toplam dönüşüm için, 370,5ºC, 22,6 atm ve 0,08 tetralin/(tetralin+kreozot yağı) oranı;yağ+gaz verimi için, 370,8ºC, 19,9 atm ve 0,96 tetralin/(tetralin+kreozot yağı) oranı; asfaltenverimi için, 361,9ºC, 19,5 atm ve 0,03 tetralin/(tetralin+kreozot yağı) oranı; preasfaltenverimi için ise, 355,4ºC, 19,1 atm ve 0,01 tetralin/(tetralin+kreozot yağı) oranı olarakbulunmuştur.Anahtar kelimeler:Biyokütle atık madde, antep fıstığı kabuğu, sıvılaştırma, deneysel tasarım1
Plastik boru üretimine değişik parametrelerin etkisinini incelenmesi
İstatiksel proses kontrol teknikleri kullanılarak, polipropilen random kopolimerhammaddeden yapılan plastik boruların dış çap ve et kalınlığı değerlerine prosesin vakum,çekme hızı ve yalak sıcaklığı değerlerinin etkileri incelenmiştir.Ekstrüder devri, hammadde, vakum, soğutma suyu sıcaklığı, çekme hızı, girilen ve ölçülengramajlar, dış çap ve et kalınlığı verileri belirli zaman aralıkları ile toplanmış, bu veriler ileprosesin X-R kontrol şemaları çizilmiş ve proses yapabilirlik analizleri yapılmıştır. Dış çap veet kalınlığı değerlerinin proses parametrelerine karşılık grafikleri çizilmiş ve eğilimlerbelirlenmiştir.Yapılan çalışmalar sonucunda, plastik boru ekstrüzyonunda et kalınlığı değerlerini istatikselolarak kontrol altında tutmak dış çapa nazaran daha kolay olduğu anlaşılmıştır. Dış çap;vakum, çekme hızı ve yalak sıcaklığı parametreleri ile doğru orantılı; et kalınlığı değerlerininise vakum ve çekme hızı ile ters orantılı olduğu gözlenmiştir.Anahtar kelimeler: Plastik boru, ekstrüzyon, istatiksel proses kontrol.JÜRİ:1. Prof. Dr. Mualla Öner (Danışman) Kabul Tarihi: 02.01.20062. Prof. Dr. Ülker Beker Sayfa Sayısı: 1023. Prof. Dr. M. Ali Gürkaynak
Süperkritik ortamda biodize üretimi
Kullanılacak bitkisel yağ kaynağının azlığı ve ?ekonomi? adına transesterifikasyon yönteminegetirilen keyfi kısıtlamalar nedeniyle ülkemizde biodizel üretimi, standartlara uygunlukaçısından beklenilen performansı yakalayamamıştır. Bu nedenle, bu çalışma kapsamında ikifarklı biodizel üretim teknolojisi ve farklı bitkisel kaynaklı yağlar kullanılarak sonuçların ürünözelliklerine kazandırdığı katkılar, deneysel tasarım çerçevesinde incelenmiştir.Transesterifikasyon yöntemini esas alan deneyler, değişik katalizörlerin kullanıldığı metanolortamında 65 C'de gerçekleştirilmiş olup deneylerde yağın cinsi, katalizör cinsi, reaksiyonsüresi, alkol-yağ hacimsel oranı ve katalizör miktarı parametre olarak seçilmiş ve x1, x2, x3,x4 ve x5 şeklinde kodlanarak 5 seviyede (-2, -1, 0, 1 ve 2) incelenmiştir. Ayrıca, pH-metrekullanımının nötralizasyon adımına getirdiği ekonomik katkı da ürünlerin kalitesi dikkatealınarak belirlenmiştir. Süperkritik alkol ortamında biodizel üretimi ise dünya çapında ilk defaele alınan şekliyle sürekli sistemde gerçekleştirilmiş olup yağ cinsini, basınç, sıcaklık vealkol-yağ molar oranını içeren parametreler 5 seviyede incelenmiştir. Reaksiyon 7.2- 9.2dakikada tamamlanmaktadır. Elde edilen biodizel örnekleri, GC analizleriyle tanımlanmışolup dönüşüm oranı yüzde 99'un üzerindedir, gliserin oluşumu ise ihmal edilir seviyededir.Sonuçlar, ne üretim öncesi ne de sonrasında herhangi bir saflaştırma aşamasını içermeyen veçok kısa sürede son derece yüksek dönüşüm oranlarına ulaşan süperkritik alkol teknolojisininbiodizel üretimi konusunda ulusal yağ kaynakları kullanıldığı müddetçe ülkemiz adınaoldukça ekonomik bir üretim teknolojisi sunacağını göstermiştir.Anahtar Kelimeler: biodizel, bitkisel yağ, deneysel tasarım, süperkritik alkol, sürekli sistem,transesterifikasyon
Pem yakıt hücrelerinin yapay sinir ağları ile modellenmesi
Yakıt hücresi sistemlerinin doğrusal olmayan yapıları nedeniyle, yakıt hücreparametrelerinin yakıt hücre sistemleri için hesaplanması zordur. Proton geçirgen membran(PEM) yakıt hücrelerinin modellenmesi, elektrokimya, polimer bilimi, ısı aktarımı,akışkanlar dinamiği ve kütle aktarım çalışmalarını içeren disiplinler arası yaklaşımlargerektirir. Kaynaklarda, PEM yakıt hücrelerinin modellenmesi genellikle fizikokimyasalolayların iyi bilinmesine dayanan karmaşık modeller ile yapılır.Yapay sinir ağları (YSA) biyolojik sinir sistemlerinden esinlenmiş bilgiyi işleyen algıdüzenekleridir. YSA'nın doğrusal olmayan sistemleri açıklamasında yapabilecekleri,YSA'ları modelleme için güçlü bir araç yapmaktadır. Bu tezin amacı PEM yakıthücrelerinin modellenmesi üzerine kaynakları incelemek, ve yapay sinir ağlarını kullanarakPEM yakıt hücrelerinin performansını tahmin etmek için proses değişimlerini içerenparametrik olmayan deneysel bir model elde etmektir.Bu çalışmada, ilk olarak, yapay sinir ağları ve PEM yakıt hücreleri ile ilgili bilgiler verildi.Daha sonra, PEM yakıt hücresi modelleme teknikleri sunuldu ve bir yapay sinir ağı modeliönerildi. YSA'nın kullanıldığı modelin sekiz tane girişi ve bir tanede çıkışı vardır. Doğruçıkış verilerini üretebilmek için ağ geriye yayılım algoritmasının gelişmiş versiyonları olanLevenberg-Marquardt ve Quasi-Newton öğrenme algoritmaları ile eğitilmiştir. Kullanılabilirdeğerlerin yarısı YSA modelini eğitmek için kullanılırken, diğer yarısı modeli sınamak içinkullanılmıştır. Öğrenme işlemi sırasında, hata fonksiyonu öğrenme iterasyonlarının sayısıarttırılarak azaltılmıştır. Son eğitimden sonra YSA modeli girişler ile çıkışlar arasındakiilişkiyi üretebilmek için hazır hale gelmiştir. Ortalama mutlak hata %1'in altında vemaksimum hata ise %4 civarındadır.Anahtar Kelimeler: PEM yakıt hücreleri, yapay sinir ağları, modelleme, Levenberg-Marquardt öğrenme algoritması, Quasi-Newton öğrenme algoritması
Sodyum tetrahidroborattan hidrojen üretimi
Yapılan çalısmalarda sodyum tetrahidroborat bir hidrojen tasıyıcısı olarak ele alınmaktadır. Sodyum tetrahidroborat'ın alkali karakterli çözeltilerinden elde edilecek hidrojen gazının pratik bir uygulama için kullanılabilmesini mümkün kılmak amacıyla, sodyum tetrahidroborat'ın hidroliz reaksiyonunu hızlandıracak katalizörler üretilmis ve karakterizasyonu yapılmıstır. Üretilen katalizörler alkali sodyum tetrahidroborat çözeltilerinden hidrojen gazı elde etmek amaçlı kullanılmıs, bu katalizörlerin reaksiyon hızı ve verimine katkıları ve sağladıkları hidrojen depolama kapasiteleri arastırılmıstır. Elde edilen deneysel sonuçlar literatürde yer alan benzer çalısmalarla karsılastırılmıstır. Anahtar kelimeler: Sodyum tetrahidroborat, hidrojen, rutenyum katalizörü.
Magnezyum temelli sodyum borhidrür üretimi ve üretimi etkileyen parametrelerin incelenmesi
Günümüzde birincil enerji kaynagı olarak bilinen fosil yakıtların giderek azalmakta ve dünya enerji talebinin büyük bir kısmının bu yakıtlar tarafından karsılanmakta oldugu bilinmektedir. Azalan enerji kaynakları, çevre kirliligi, elektrik enerjisinin depolanamaması gibi sebepler birincil enerji kaynaklarında sistemli bir degisim meydana getirmis ve hidrojenin giderek önem kazanmaya baslamasına neden olmustur. Evrende bulunan en yaygın element olan hidrojen, aynı zamanda tüm yakıtlar arasında birim agırlık basına en yüksek enerji içerigine de sahiptir. Hidrojen dogal bir yakıt olmayıp, birincil enerji kaynaklarıyla fosil yakıtlar, biokütle ve özellikle su gibi hammaddelerden üretilebilir. Hidrojenin en önemli özelliklerinden biri de süphesiz depolanabilir olmasıdır. Hidrojen gaz veya sıvı olarak saf halde tanklarda depolanabilecegi gibi, karbon nanotüplerde fiziksel olarak veya hidrür seklinde kimyasal olarak depolanabilmektedir. Bor içeren kompleks hidrürler sıvı kosullarda kullanılması nedeni ile de önem tasımaktadır. Bor esaslı sistemler sodyum borhidrürü, diger hidrojen tasıma yöntemleri arasında çok daha fazla avantajı oldugundan esas almaktadır. Bu çalısmada; magnezyum yüksek basınç ve yüksek sıcaklıkta hidrojen ortamında magnezyum hidrür üretimi gerçeklestirilmis ayrıca, magnezyum hidrür, susuz boraks ve sodyum karbonatın reaksiyona sokularak yüksek sıcaklık ve yüksek hidrojen atmosferi altında sodyum borhidrürün elde edilmesi olmak üzere iki adımda üretim gerçeklestirilmistir. Anahtar kelimeler: Sodyum borhidrür, hidrojen enerjisi, magnezyum hidrür, bor bilesikleri
H2-O2 yakıt pillerinde PtRu/C ve PtIr/C kompozit elektrotların sentezi
Fosil yakıtlar hala dünya enerji tüketiminin %90'ını karşılamaktadır. Toplam dünya enerjitüketiminin %40'ını karşılayarak zirvede olan petrolü, sırasıyla kömür ve doğalgaz takipetmektedir. Fosil yakıtların yanmasıyla oluşan bileşikler havaya yayılarak; insanların,bitkilerin, hayvanların ve tüm ekosistemin zarar görmesine neden olur. Tüm bu nedenlerdenötürü, hidrojen enerjisi ve yakıt pilleri tüm dünyada giderek daha da önem kazanmaktadır.Bu çalışmada, daha çok proton elektrolit membranlı yakıt pillerinin verimli bir halegelmesinde oldukça önemli olan PtRu/C, PtIr/C ve PtRuIr/C kompozit elektrotlarının eldesiüzerinde çalışılmıştır. SEM, partikül boyutu ve zeta potansiyeli analizleri ile optimum çalışmakoşulları belirlenmiştir. Daha sonra, PtRu/C, PtIr/C ve PtRuIr/C kompozit elektrotlarıimpregnasyon metodu ile elde edilmiştir. Elektrotların SEM görüntüleri alınıp XRD analizleriyapılmıştır.
Kalsiyum oksalat kristalizasyonuna blok kopolimerlerin etkisi
Kalsiyum oksalat monohidrat (COM) birçok şeker fabrikasındaki radyatör borularda kabukoluşturan başlıca elementlerden biri olarak bilinmektedir. Buharlaştırıcılarda yapılanderişiklendirme işlemi esnasında bu bileşenin oluşumu, buharlaştırıcının ısı transferkatsayısını düşürür. Bu meydana gelen sert ve yoğun birikintilerin giderilmesi için kullanılanyöntemler pahalı ve yetersizdir.Az çözünen tuzların kristalizasyonu biyolojik sistemlerde de çok önemli bir yer tutmaktadır.drar taşı oluşumu insanlık tarafından bilinen en eski hastalıklardan biridir. Kalsiyum oksalatüriner bölgedeki patolojik kristal oluşumunun ana bileşenini oluşturur. Tıp alanında çalışanlarbu bileşenlerin kristalizasyonuna büyük ilgi duymaktadır.Bu çalışmada gerek endüstriyel gerekse biyomineralizasyon açısından kristalizasyonmekanizmasının araştırılmasında büyük önem taşıyan kalsiyum oksalat kristallerinin büyümemekanizmasına blok kopolimerlerin etkisi sabit kompozisyon ve spontane metot kullanılarakincelenmiştir. Molekül ağırlıkları ve yapıları farklı akrilik asit blok kopolimerleri kalsiyumoksalatın kristal büyümesine ve morfolojisine etkisini incelemek amacıyla radikalpolimerizasyon metodu ile üretilmiştir. Farklı molekül ağırlıklarında poli (etilen glikol-blok-akrilik asit) kopolimerleri sentezlenmiştir.Anahtar kelimeler: Kalsiyum oksalat, kristalizasyon, radikal polimerizasyon, polimerikkatkı maddeleri, biyomineralizasyon.
Biyokütle atık madde olarak ayçiçeği çekirdeği kabuklarının sıvılaştırılması ve elde edilen ürünlerin analizi
ÖZETFosil yakıt rezervlerinin yakın gelecekte tükenecek olması ve oluşturdukları çevresel kirlenmenedeniyle, yeni ve yenilenebilir enerji kaynaklarının araştırılması önem kazanmıştır. Ayrıca,yakıt fiyatlarındaki önemli artış, ülkeleri alternatif kaynaklar üzerinde düşünmeyeyöneltmiştir. Biyokütlenin ve biyokütle atık maddelerin bolca bulunmaları, ucuz veyenilenebilir olmaları; ayrıca sıvı, katı ve gaz ürünlere dönüştürülebilmeleri alternatif enerjikaynakları olarak ortaya çıkmalarını sağlamıştır.Bu çalışmada, bir biyokütle atık madde olan ayçiçeği çekirdeği kabuklarının sıvılaştırılmasısırasında çeşitli deneysel parametrelerin sıvılaşma verimleri üzerindeki etkileri incelenmiştir.Sıcaklık, basınç ve çözücü tetralin/(tetralin+kreozot yağı) oranı etkileri incelenenparametrelerdir. Deneyler için, 250 ml kapasiteli manyetik karıştırıcılı bir otoklav, çözücüolarak tetralin+kreozot yağı karışımı, ortam gazı olarak ise hidrojen kullanılmıştır. Reaksiyonkoşullarındaki reaksiyon süresi 45 dakika olarak alınmıştır. Sıvılaştırma işlemi sonundaoluşan sıvı ürünler Soxhlet ekstraksiyonu uygulanarak, yağ, asfalten, preasfalten ve artıkkesimlerine ayrılmıştır.Bu çalışmanın ön aşamasında, çeşitli biyokütle atık maddelerle (yer fıstığı kabuğu, antepfıstığı kabuğu, ceviz kabuğu, ayçiçeği çekirdeği kabuğu) sıvılaştırma deneyleri yapılmış, enyüksek yağ+gaz verimi sağlayan ayçiçeği çekirdeği kabuğu deneyler için seçilmiştir.Çalışmanın ilk aşamasında sıcaklık, basınç ve çözücü tetralin/(tetralin+kreozot yağı) oranınınayçiçeği çekirdeği kabuklarının sıvılaşma verimleri üzerindeki bireysel etkileri incelenmiştir.kinci aşamada, aynı parametrelerin verimler üzerindeki etkisi deneysel tasarıma uygun olarakaraştırılmıştır. Sıcaklık, basınç ve çözücü tetralin/(tetralin+kreozot yağı) parametrelerininçalışma aralıklar sırasıyla 325-375 oC, 10-30 atm., ve 0/1-1/1 olarak seçilmiş ve deneyseltasarım üç seviye üzerinden gerçekleştirilmiştir. Üçüncü ve son aşamada ise elde edilenbulgular temelinde, yağ+gaz, asfalten ve preasfalten verimleri ile toplam dönüşümler içinmodel denklemleri geliştirilmiş ve optimizasyon çalışması yapılmıştır.Anahtar kelimeler: Biyokütle atık madde, ayçiçeği çekirdeği kabuğu, sıvılaştırma, deneyseltasarım.
Çinko-nikel alaşım kaplamalarının karakteristiklerinin incelenmesi
Günümüzde otomotiv, uzay teknolojisi, metal kaplama ve deniz araçları gibi endüstrilerdeantikorozyon ihtiyaçları gün geçtikçe artmaktadır. Artan talebi karşılamak amacıyla, alternatifkaplama kimyasallarına ihtiyaç duyulmaktadır.Bu çalışmada, korozyona karşı direnci yüksek ve parlak bir Zn-Ni alaşım kaplaması eldeedilmesi için çalışılmıştır. Bu amaçla, kompleksan olarak tetraetilen pentamin, yüzey aktifolarak trietanol amin, ayrıca kaplamanın parlaklığı için ise Golpanol PPS ve Golpanol PMEseçilmiş, mevcut kompozisyonların optimal miktarları hesaplanmıştır. Kaplamanın Zn-Nioranını ve kalınlığını saptamak için elde edilen kompozisyon X-Ray Dal Cihazında analizedilmiştir. %12-14 Ni içeriğine sahip Zn-Ni alaşımlarında kaplama performansının yüksekolduğu saptanmıştır.
Balkabağı suyu üretim teknolojisinin geliştirilmesi
Latince adı Cucurbita moschata olan balkabagı, yaklasık 10.000 yıldır üretilen bir tarım ürünüdür. Ilıman iklimlerde yetisen bir meyve olup ilk olarak Amerika'da yetistirilmis daha sonraları Asya ve Avrupa'da da üretilmeye baslanmıstır. Günümüzde Dünya üretimine bakıldıgında en çok üretimin Çin'de yapıldıgı görülmektedir. Bu çalısma ile balkabagından parçalama, ısıtma, mayse enzimi ilavesi, presleme, pastörizasyon ve konsantrasyon islemleri ile laboratuvar ölçeginde balkabagı suyu konsantresi elde edilmistir. Çalısmada balkabagından sebze suyu eldesi üzerine etkili olabilecek ısıtma, mayse enzimi ilavesi, mayse enzimi miktarının arttırılması gibi parametreler belirlenmis ve bunların etkileri gözlenmistir. Mayseye ısıtma ve mayse enzimasyonu uygulamalarının yapılması sebze suyu verimini arttırmakta oldugu saptanmıs ve mayse enzimasyonunda kullanılan pektinaz kompleksi ve selülaz enzimlerinin dozajı sırasıyla 200 mL/ton ve 600mL/ton olması gerektigi bulgulanmıstır. Çalısma sonunda elde edilen balkabagı suyunun seker ve organik asit bilesimi, asitlik, A vitamini ve mineral madde analizleri yapılmıstır. Çalısmada ayrıca elde edilen balkabagı suyunun 10, 20, 30, 40, 45 oBx degerlerinde ve 10, 20, 30, 40, 50 ve 60 oC sıcaklıklardaki reolojik özelikleri rotaviskozimetre ile incelenmistir. Balkabagı suyunun kayma gerilimi-kayma hızı ve kayma hızı-viskozite grafikleri çizilmis ve akıskanın davranısının psödoplastik davranıs oldugu saptanmıstır. Anahtar kelimeler: Balkabagı, Cucurbita moschata, konsantre üretimi, mayse enzimasyonu, reolojik özellikler.
Yarı iletken alaşımlarının elektrik, termoelektrik, fiziksel ve kimyasal özelliklerinin incelenmesi
Developing technology, continously increasing world population and energy usage, but decreasing raw material resources have made it necessary to research alternative energy resources.Thus, the productions and evaluations of semiconductor naterials discovered in early years of 19. century are getting more important. Today, studies on these materials have speed up, and paralely application areas have been increased.In addition to medicine, defence and electronic industries, especially cooling devices end thermogenerator (electric power generation with temperature difference) design studies are carried out. Today yield which is produced by using classic system is lower than expence of the energy. In this case scientists incline to find different methods to produce energy. While investigations, termal and electrical effect which are practiced on the some materials attract attention by this way to find materials for producing energy scientist work on it. Alternative to classic generators they find semiconductor generators (thermoelectric generators). Thermoelectric generators are formed with semiconductors and heat source. They are environment friendly and this system doesn?t need maintanance and care. Because of these advantages investigations on the thermoelectric materials started to increase . In this project, productions, research of physical and chemical properties and evaluations in thermogenerator design of semiconductor alloys with high maximum thermolelectric efficiency (Z) have been studied. Differantial Thermal Analysis- Thermogravimetry (DTA-TG), Scanning Electron Microscope (SEM) and X-Ray Diffractometry analysis of the alloys are confirmed before manufacturing thermogenerators. Finally, thermoelectrical measurements of alloys are done Keywords: Bi2 Se3 alloys, Sb1.5Bi0.5Te3 alloys, Sb2Se3 alloys, semi conductivity, thermoelectrical generators.
Uçucu küllerin agrega olarak beton üretiminde kullanılması
Uçucu kül kömüre dayalı termik santrallerden atık malzeme olarak elde edilmekte ve Türkiye'de yılda 15 milyon ton uçucu kül üretilmektedir. Ancak bu uçucu küllerin kullanım oranı çok düşük seviyelerdedir. Uçucu küllerin fiziksel, kimyasal ve mineralojik özellikleri incelendiğinde, bunların inşaat sektöründe rahatlıkla kullanılabileceği ve dolayısıyla bir yandan malzeme ve enerji üretiminde ekonomi sağlanırken diğer taraftan çevre kirliliğinin önlenmesi ile ekolojik dengenin korunmasının da mümkün olacağı görülmektedir. Bu çalışmada, farklı özellikli uçucu küllerden bentonit katkılı peletlerin üretilmesi, bu peletlerin hafif beton üretiminde agrega olarak kullanılması, betonun mekanik özelliklerindeki etkilerinin değerlendirilmesi ve Türkiye'deki uçucu kül kullanım alanlarını genişletme çabalarına katkıda bulunmak amaçlanmıştır. Deneysel çalışmalarda kullanılan endüstriyel katı atık olan uçucu kül; Çayırhan, Orhaneli Seyitömer, Çatalağzı, Tunçbilek ve İskenderun Sugözü termik santrallerinden getirilmiştir. Deneysel çalışmaların ilk aşamasında uçucu kül numunelerinin kimyasal ve fiziksel özellikleri tespit edilmiş ve bentonit katılması ile pelet numuneler üretilmiştir. Üretilen peletlerin yaş basma, kuru basma, yaş düşme sayısı, pişmiş pelet basma dayanımı, nem ve boyut analizleri yapılmıştır. Deneysel çalışmaların ikinci aşamasında ise uçucu kül agregaların birim ağırlığı, özgül ağırlığı, elek analizi, su emme oranı ve magnezyum sülfatta don kaybı tespit edilmiştir. Son olarak uçucu kül agregasından elde edilen hafif betonun birim ağırlığı, su emme oranı, basınç dayanımı ve yarmada çekme dayanımı özellikleri tespit edilmiştir. Anahtar Kelimeler: Uçucu kül, Peletleme işlemi, Uçucu kül agregası, Hafif beton ve Dayanım
Uçucu küllerin peletlenmesi ve çinko(II), bakır(I) ve krom(III) adsorpsiyonunda kulanılması
Uçucu kül termik santrallerde önemli bir atık olup, kullanılan kömürün yanması nedeniyle baca tarafından çekilen gazlarla birlikte yukarıya sürüklenen çok ince parçacıklar olarak tanımlanmaktadır. Türkiye'deki termik santrallerde yıllık toplam kömür ve linyit tüketimi yaklaşık 55 milyon ton olup 15 milyon ton civarında uçucu kül ortaya çıkmaktadır. Uçucu kül, ağırlıklı olarak yapı malzemelerinde kullanılmakta ve bu da belirli bir limit doğrultusunda gerçekleştiğinden kullanılmayan uçucu küller ciddi çevre problemleri oluşturmaktadır. Bu sebeple uçucu külün çeşitli alanlarda kullanılması ve değerlendirilmesi çok önemlidir. Bu çalışmada atık sudan ağır metal (Cr, Cu ve Zn) gideriminde uçucu külün kullanılabilirliği incelenmiştir. Adsorpsiyonda önemli bir parametre olan yüzey alanı göz önünde bulundurularak uçucu küller peletlenerek pişirilmiştir. Gerçekleştirilen deneysel çalışmalarda, farklı pH 'ın, uçucu kül pelet miktarının ağır metal adsorpsiyonu üzerindeki etkisi ve Freundlich izotermine uygunluğu incelenmiştir. Yapılan deneyler doğrultusunda uçucu kül peletlerinin ağır metal adsorpsiyonunda çok iyi sonuçlar verdiği ve pH değeri arttıkça adsorpsiyon veriminin de arttığı saptanmıştır. Sonuçlar incelendiğinde uçucu kül peletlerinin iyi bir adsorban olduğu anlaşılmıştır. Anahtar kelimeler: Uçucu kül, ağır metal, adsorpsiyon, peletleme
Bandırma Etibank sülfürik asit fabrikasından çıkan kalsine pirit külünün yüksek fırın hammaddesi olarak değerlendirilmesi ve pik demir üretiminde kullanılması
Pirit külleri bileşiminde bulunan yüksek miktardaki Fe2O3 nedeniyle demir-çelik endüstrisinde hammadde olarak değerlendirilebilir. Ancak Türkiye'de bugüne kadar bu konuda herhangi bir çalışma yapılmamıştır. Bu çalışmanın amacı Bandırma Boraks ve Borik Asit Fabrikalarında sülfürik asit üretimi prosesi artığı olarak ortaya çıkan ve çevreye atıldığı için kirliliğe yol açan pirit külü atıklarının demir-çelik endüstrisinde kullanılabilirliğinin araştırılmasıdır. Pirit külünün yüksek fırında demir üretiminde hammadde olarak kullanılabilmesi için, belirli kimyasal ve fiziksel özelliklerin kazandırılması gerekmektedir. Pirit külleri peletlenerek yüksek fırında demir cevheri olarak kullanılabilecek boyut ve özelliklere sahip olması sağlanmıştır. Peletlenebilirliğin belirlenmesi amacıyla elde edilen yaş peletlerin boyut ve rutubet miktarı tayini yapılmış, daha sonra da yaş pelet düşme sayısı ile yaş, kuru ve pişmiş pelet basma dayanımı testleri uygulanmıştır. Bu testlerden elde edilen veriler pirit küllerinin peletlenebilir olduğunu göstermiştir. Pirit küllerinin peletlenebilir olduğu belirlendikten sonra demir eldesi amacıyla indirgeme denemelerine geçilmiştir. Ergitilen numunelerin görüntü analiz cihazında mikro yapıları incelenmiş, SEM, XRD ve XRF cihazlarında analizleri yapılmıştır. Tüm bu analizler sonucunda demir üretiminin gerçekleştiği görülmüştür. Demir çelik endüstrisinde hammadde talebinin karşılanması, atıkların ekonomik olarak değerlendirilmesi ve çevre kirliliğinin önüne geçilmesi açısından bu çalışma büyük önem taşımaktadır. Sonuç olarak, pirit külü atıklarının değerlendirilmesiyle, ithal edilecek cevher miktarı azalacak; ülke ekonomisine döviz açısından da kazanç sağlanacaktır.
Klor-alkali elektrolizde gaz difüzyon elektrotların karakterizasyonu için galvanostatik akım kesme ölçümleri
Klor-alkali elektrolizi, kimya endüstrisinde en dikkate değer proseslerden biridir; diğer inorganik kimya prosesleriyle kıyaslandığında, en fazla üretim uygulaması içeren daldır. Klor ve kostik soda için elektrokimyasal üretim prosesleri 19. yy.'dan beri bilinmektedir. Zamanla prosesteki yeni gelişmeler ve ilerlemelerle başarılı bir şekilde enerji tüketimi azaltılabildi; buna rağmen klor-alkali endüstrisi tüm dünyada en fazla elektrik tüketen proseslerden biridir. Oksijen tüketen gaz difüzyonu elektrotunun katod olarak kullanımı uygulamasıyla, enerji tüketimi teorik olarak 30% azaltılabilir.Gaz difüzyon elektrotlarının (GDE) kullanımına bağlı olarak 30% enerji tasarrufu sağlanabilirse; bu aynı zamanda açığa çıkan CO2 gaz emisyonunun da tabiatta azaltılabileceği anlamına gelir.Bu ayrıntılı çalışmada temel, deneysel olarak elde edilen galvanostatik akım kesme ölçümlerine dayanır. Gaz difüzyon elektrotunun çalışma sistemleri incelenmiş ve elektrotların gelişimine katkı sağlamak amaçlanmıştır.Bölüm 2 klor-alkali elektrolizinin teorisini içermekte; dünyadaki klor ve kostik soda üretimi ve günümüzde bu üretim prosesinin uygulaması ve detayları hakkında bilgi vermektedir.Bölüm 3 hücre voltajı ve katkısını içermektedir; bölümün ikinci kısmında ise hem elektrokimyasal hücre hem de yakıt pilinde galvanostatik akım kesme tekniği incelenmiştir.Akım kesme ölçülmesinin karakterizasyonu başlığı altındaki bölüm 4'te, deneylerde kullanılan yöntemin uygulaması ve deney düzeneği hakkında bilgi verilmektedir.Bölüm 5 ise deneyin değerlendirilmesi ve deneysel yolla elde edilen sonuçların yorumlanması üzerinedir; akım kesme yöntemi yardımıyla, GDE çeşitlemeleri hakkında bir açıklama sunmaktadır. Bölüm 6 sonuçlar hakkında genel bir değerlendirme sunmakta ve gelecekte yapılacak çalışmalarda, üzerinde durulması gereken hususlara açıklık getirmektedir.Burada sunulan çalışma, endüstriden ortakların da katılmasıyla geniş bir işbirliği içinde gerçekleştirilmiştir. Bazı değerli hususlara, elde edilen sonuçlara, GDE'lerin yapısal planları ve değişimlerine, bu yüksek lisans tezinde projenin gizliliği nedeniyle girilmemiştir