7
Archived Theses
0
DOIs Assigned
0%
DOI Rate
Discipline
Sudan Red B'nin surfaktant çözeltilerinde çözünürleştirilmesi ve çözünürleştirme üzerine bazı elektrolitlerin etkisi
ÖZET Surf aktantlarm sudaki çözeltilerinin karakteristlik ö- zelliklerinin başında suda çözünmeyen boyalar, alkanlar, al koller gibi organik maddeleri çözünürleştirmeleri gelir. Bu çalışmada suda çözünmeyen bir boya olan Sudan Red B 'nin çe şitli surf aktantlarm 'sulu çözeltilerinde çözünürleştirilmesi incelenmiş ve bu çözünürleştirme üzerine NaCl, NaBr, Na2SCU ve NaSCN gibi elektrolitlerin etkisi araştırılmıştır. Surfak- tantın karbon sayısı arttıkça mol başına çözünürleştirilen boya miktarının arttığı, ancak çözünürleştirilen boya mikta rının surfaktant molekülündeki hidrokarbon zincir uzunluğuy la orantılı olmadığı ortaya çıkmıştır. Ayrıca çözeltiye ila ve edilen elektrolitlerin çözünürleştirmeyi arttırdığı göz lenmiştir. NaCıo ve NaCi2 için hesaplanan çözünürleştirme güçleri karşılaştırıldığında sodyum laurat'ın Sudan Red B ' yi çözü nürleştirme gücünün sodyum kaprat'm çözünürleştirme gücünden daha büyük olduğu bulunmuştur. 01uşturulan( NaC8 + NaCıo ), ( NaC8 + NaCı2 ) ve (NaCıo + NaCi2) gibi karışık surf aktantlarm çözünürleştirme gücünün sistemdeki surfaktantlarm cinsine, karbon zincirinin uzunlu ğuna ve ayrıca çözünürleştirilen boyanın strüktürüne bağlı olduğu bulunmuştur.
İndolin ve benzotiyadiazol esaslı boyaların güneş hücrelerinde kullanımlarının incelenmesi
Gratzel ve grubu tarafından 1991 yılında keşfedilen, çevre dostu, ucuz, üstün molar absorptivitesi olan, yüksek dönüşüm verimliliğine sahip boya duyarlı güneş pilleri (BDGH' ler), fotovoltaik alan için umut verici bir alternatiftir. BDGH' ler beş ana bileşenden oluşur: (i) iletken bir cam substrat, (ii) TiO2 gibi bir yarı iletken, (iii) hassaslaştırıcı boya, (iv) platinleştirilmiş bir karşı elektrot ve (v) redoks çifti içeren bir elektrolit. Bahsedilen bileşenlerin kombinasyonu, bu güneş pillerinin performansını önemli ölçüde etkiler. Hassaslaştırıcı boyanın adsorbe edildiği yarı iletken TiO2 filmi, güneş ışığı altında uyarılan elektronların taşınması için bir yol görevi görür. Ayrıca boya adsorpsiyonu, ışık saçılımı ve elektron taşıma özelliklerinde etkili olan TiO2 filminin morfolojisi ve yapısı, güneş ışığının elektrik enerjisine dönüşüm verimi için oldukça önemlidir. Fotoanot için solvent ve daldırma süresi de BDGH' lerin fotovoltaik performansını etkileyen önemli faktörlerdir. Ortak duyarlılaştırma (co-sensitization) yaklaşımı, BDGH' lerde hasat elde etmek için oldukça tercih edilen başka bir yöntemdir. Bu yaklaşım, her bir hassaslaştırıcının dar spektral aralığının sınırlandırılmasının üstesinden gelerek BDGH' nin spektral absorpsiyon aralığını geliştirir, böylece güneş pillerinin ışık toplama etkinliğini arttırır. Benzotiadiazol (RK1) ve indolin (D205) dahil olmak üzere metal içermeyen boyalara dayalı boya duyarlı güneş pillerinin (BDGH' ler) üretimi, TiO2 bileşimi, çözücü tipi, duyarlılaştırma süresi, yardımcı adsorban kullanımı ve ortak duyarlılaştırma açısından optimize edildi. Metanol ve tetrahidrofuranın, sırasıyla RK1 ve D205' e dayalı BDGH' leri imal etmek için en uygun çözücüler olduğu bulundu. Optimize edilmiş koşullar altında, saydam/şeffaf ve saçılan TiO2 fotoanot karışımından yapılan D205 tabanlı BDGH, %5,76 'lık bir güç dönüşüm verimliliği (PCE) sergilerken, şeffaf/saçılan TiO2' ye sahip RK1 tabanlı BDGH, %8,43' lük bir PCE elde edildi. Her boya için farklı fotoanot bileşimlerinin kullanılması, bu boyaların boyut veya geometrisindeki farklılık ile açıklanabilir. BDGH' lerin performansını iyileştirmek için kademeli bir ortak duyarlılaştırma stratejisi uygulandı. İki boyaya dayalı ortak duyarlılaştırılmış güneş pili, 360-670 nm aralığında pankromatik bir spektral tepki gösterir ve RK1 ile duyarlılaştırılmış güneş pillerinden daha üstün olan %9,30' luk bir genel PCE gösterdi.
P-benzofenonoksikarbonilfenil akrilatın yüksek yoğunluklu polietilen üzerine aşı polimerizasyonu
The monomer, p-benzophenoneoxycarbonylphenyl acrylate (BPOCPA) was synthesized by condensation reaction of p-acryloyloxybenzoyl chloride (ABC), prepared by refluxing p-acryloyloxybenzoic acid (ABA) in thionyl chloride, with p-hydroxybenzophenone (HBP). The synthesis of monomer was studied by trying various methods, and the maximum yield, 57%, was achieved by refluxing ABC and HBP in xylene. Poly(p-benzophenoneoxycarbonylphenyl acrylate), poly(BPOCPA), was obtained by solution and bulk melt polymerization by the initiation of dicumyl peroxide (DCP).The graft copolymerization of the monomer onto high density polyethylene (HDPE) was successfully conducted with bulk melt polymerization. The graft copolymerization was investigated at varying concentrations of BPOCPA in the reaction mixture (5%, 10%, 15%, 20%, 30%, and 40%) and at constant reaction temperature (140°C). The amount of grafting increased with increasing concentration of the monomer and reached the maximum, 14.2% poly(BPOCPA), at 30% BPOCPA in the reaction medium, and followed by a considerable decrease reducing to 5.79% poly(BPOCPA) at 40% BPOCPA. The maximum % grafting (percentage of grafted poly(BPOCPA) with respect to total poly(BPOCPA) in the product) was observed to be 85.41% at 10% BPOCPA mixture.Poly(BPOCPA) and the graft coproducts were characterized by several techniques, DSC, SEM, FTIR, TG/IR systems and mechanical testing. In DSC studies, the crystalline melting temperature of poly(BPOCPA) was observed at 231°C, whereas, among the graft coproducts, it was detected only in the sample with 39.1% poly(BPOCPA) at 235°C.The decomposition mechanism of poly(BPOCPA) and graft coproducts were studied by TG/IR. The polymers degraded predominantly by the decomposition of side groups giving mainly carbondioxide and the compounds containing phenolic and vinylic groups.The mechanical properties of the graft coproducts studied at room temperature. An explicit improvement was detected particularly in tensile strength and modulus. The maximum tensile strength and modulus were found as 26.0 and 605 MPa, respectively, revealed with the sample containing 9.32% poly(BPOCPA). The impact strength of the products increased initially with the percentage of poly(BPOCPA), and the maximum strength, 52.39 kJm-2, was achieved with the sample including 19.90% poly(BPOCPA), then followed by a dramatic decrease.The tensile and impact fractured surfaces of the products studied by scanning electron microscopy (SEM) showed homogeneous structure without any phase separation. At low contents of poly(BPOCPA) the samples were mainly ductile while at high percentages they displayed brittle nature, with an increasing trend with the content.Anahtar Kelimeler: Polietilen, p-benzofenonoksikarbonilfenil akrilat, poli(pbenzofenonoksikarbonilfenil akrilat), yan-zincir sıvı kristal polimerler, aşı kopolimerizasyonu
Zwitteriyonik hibrit poliüretan sentezi ve özelliklerinin incelenmesi
Bu çalışmanın amacı biyomedikal uygulamalar için uygun antibakteriyel ve antifouling özelliklere sahip hibrit poliüretan yapıların sentezi ve yapısal özelliklerinin incelenmesidir. Bu hedefler doğrultusunda öncelikle polietilen glikol 8000 (PEG 8000), 2,2-bis(hidroksimetil) propiyonik asit (DMPA), trietilamin (TEA) ve 3- aminopropil trietoksisilan (APTES) kullanarak iki farklı izosiyanat ile iki farklı yapıda hibrit poliüretanlar sentezlenmiştir. Daha sonra bu poliüretan yapıları üzerine %5, %10, %15 ve %20 olacak şekilde 1,3-propan sulton (1,3-PS) modifikasyonları yapılmıştır. Bu sayede sekiz farklı yapıda zwitteriyonik hibrit poliüretan yapısı elde edilmiştir. Sentezlenen poliüretanlar fourier dönüşüm infrared spektroskopisi (FTIR), x-ışınları difraktometresi (XRD) ve elementel analizleri ile karakterize edilmiştir. Termal özellikleri diferansiyel termal analiz (DTA), termogravimetrik analiz cihazı (TGA) ve diferansiyel taramalı kalorimetre cihazı (DSC) ile belirlenmiştir. Yüzey özellikleri ise taramalı elektron mikroskobu (SEM) ve enerji dağılımlı x-ışını analizörü (EDX) ile incelenmiştir. Sentezlenen yapıların gerçekleştirilen modifikasyona bağlı olarak kükürt içeriklerindeki artış tespit edilmiştir. Ayrıca yarın kristalin formasyondaki poliüretan yapısı modifikasyonla beraber amorf formasyona dönüşüm sağlamıştır. Ayrıca film özellikleride bu dönüşümle birlikte iyileşme gözlemmiştir.
Polimer destekli terpiridin-PD katalizörlerinin sentezi, karakterizasyonu, heck ve suzuki reaksiyonlarında kullanımı
Terpiridin bileşilleri yüksek metal koordinasyon affinitesi açısından supramoleküler kimyada oldukça önemli bir yere sahiptir. Özellikle metalosupramoleküler bileşiklerin eldesinde, kendi kendini onaran yapıların üretiminde ve optoelektronik uygulamalarda yaygın olarak kullanılmaktadırlar. Günümüzde her geçen gün farklı terpiridin bileşikleri yapısal olarak sentezlenmekte ve farklı uygulamalarda kullanılmaktadır. Özellikle farklı dış uyarıcılar etkisinde fiziksel özellikleri değişen akıllı malzemelerin sentezi bu alanda önem arz etmektedir. Dış uyarıcı olarak akıllı malzemelerde ısı, ışık, pH, farklı kimyasal etkiler ya da basınç değişimleri yaygın olarak kullanılmaktadır. Ancak terpiridin komplekslerinde genellikle elektriksel etkiler ve kimyasal uyaranlar supramoleküler yapıyı değiştirmektedir. Özellikle bu elektriksel voltaj değişimlerinin kullanılması ile akıllı polimerik yapılar farklı renk ve özellikler ortaya çıkaracak şekilde hazırlanmışlardır. Terpiridin temelli metal koordinasyon yapılarının modern teknolojideki diğer bir önemli uygulama alanı ise katalitik reaksiyonlardır. Özellikle terpiridin Ru, Rh ve Pd koordinasyon bileşikleri pek çok organik reaksiyonda etkin katalizörler olarak kullanılmaktadır. Ancak literatürde polimer destekli katalitik yapılara yönelik çalışmalar oldukça kısıtlıdır. Bu çalışma kapsamında polimerik yapı üzerinde bulunan terpiridin ünitelerinin Pd koordinasyon bileşikleri hazırlanacaktır ve hazırlanan bu yapıların katalitik etkinlikleri belirlenecektir. Bu çalışma kapsamında pendant terpiridin grupları bulunduran polimerik yapılar hazırlandı. Hazırlanan bu yapılara Pd iyonu koordine edildi ve saflaştırıldı. Elde edilen yapılar FTIR, NMR gibi teknikler ile karakterize edildi. Elde edilen yapıların metal iyonlarına etkinliği UV spektroskopisi ile belirlendi. Gerekli karakterizasyonları yapılan polimer destekli terpiridin Pd komplekslerinin Suzuki, Heck gibi katalitik reaksiyonlarda etkinliği belirlendi. Tez kapsamında çalışmalar beş adımda gerçekleştirildi. Bunlar terpiridin üniteleri taşıyan; lineer polimerlerin sentezi, kopolimerlerin sentezi, çapraz bağlı polimerlerin sentezi, hibrit malzemelerin sentezi ve elde edilen bu terpiridin fonksiyonel polimerik yapıların Pd ile koordinasyonu başarı ile gerçekleştirildi.
Polifluorene-g-poli(etilenglikol) ve çok duvarlı karbon nanotüp yapısına dayalı yeni etanol biyosensensör geliştirilmesi
In this thesis study, a novel amperometric biosensor containing a conjugated polymer and a multiwalled carbon nanotube was developed for ethanol detection. Conjugated polymers have gained interest in biosensing and biomedical applications recently. Their ability to increase the effective surface area and adjustable surface morphology make them convenient candidates for suitable enzyme immobilization. The conjugated polymer poly(ethylene glycol) is soluble in both water and organic solvents. Besides, it interacts with the enzymes readily due to its hydrophilic nature. In this thesis, poly(ethylene glycol) with fluorene functionality was synthesized via a one-step procedure. The construction of biosensor was achieved through the modification of graphite electrode with synthesized conjugated polymer in addition to carbon nanotubes. Carbon nanotubes were used as supporting materials due to their fast electron transfer and electrochemical stability. Surface characterization and electrochemical characterization of the biosensor was performed using scanning electron microscopy and cyclic voltammetry, respectively. Combination of conjugated polymer and multiwalled carbon nanotubes improved the performance of biosensor and showed high sensing ability compare to similar control biosensor (without PF-g-PEG or MWCNT). Alcohol oxidase enzyme (AOx) was immobilized on the modified electrode surface and several parameters effecting the performance of modified biosensor were optimized. The optimized biosensor exhibited good analytical parameters such as low limit of detection and high sensitivity. Linear range of proposed biosensor was between 0.0085-5.95 mM with detection limit of 0.11 mM and sensitivity value of 7.99 µAmM-1cm-2. Finally, to show the applicability of proposed biosensor, the biosensor was tested for different alcoholic beverages for ethanol analysis.
Fe3O4/grafen oksit nanokompoziti ile metilen mavisinin fotokatalitik giderimi
Canlılığın devamı için temiz su kaynaklarına ihtiyacımız vardır. Hızlı sanayileşme ve nüfus artışı sonucu temiz su kaynakları hızla kirlenmektedir. Özellikle, tekstil ve boya endüstrilerinin hızlı büyümesi sonucu açığa çıkan boya atıkları yer altı su kaynaklarını kirletebilir. Ayrıca, insan yaşamı için pek çok toksik ve zararlı etkiye neden olabilir. Bu kirliliğin giderimi için basit, ucuz, çevre dostu, hızlı ve tekrarlanabilir bir yöntem olan fotokatalitik degredasyondan yararlandık. Bu yöntem UV-C ışığı kullanılarak yarı iletkenin aktif hale getirilip ortamdaki zararlı maddelerin parçalanarak CO2 ve H2O dönüşmesini içerir. Bu çalışmada; Bir organik kirletici modeli olarak Metilen Mavisinin (MB) fotokatalitik degradasyonu, demir oksit/grafen oksit (Fe3O4/GO) nanokompoziti kullanılarak UV ışık altında deneysel olarak incelenmiştir. MB fotodegredasyonu üzerine Fe3O4/GO nanokompozit konsantrasyonu, MB konsantrasyonu, tuz konsantrasyonu, UV ışık (UV-A, UV-B, UV-C), pH ve zaman etkisi araştırılmıştır. En yüksek enerjiye sahip olan UV-C ışığı için fotokatalitik giderimin fazla olduğu belirlendi. Kompozit konsantrasyonu arttıkça fotokatalitik giderimin arttığı, MB boya kirliliği konsantrasyonu arttıkça fotokatalitik giderimin azaldığı görüldü. Ayrıca en iyi kirlilik gideriminin pH=11'de olduğu ve tuz etkisi incelendiğinde fotokatalitik aktiviteyi en çok artıran tuzun NaHCO3 tuzu olduğu gözlendi. Sonuç olarak Fe3O4/GO nanokompozitinin iyi katalitik aktivite gösterdiği belirlenmiştir. Böylece çalışma çevresel problemlere yeni bir çözüm sunar.