Tez özetleri Astronomi ve Uzay Bilimleri Anabilim Dalı


Adsorption of Humic Acid on Different Adsorbents



Yüklə 3 Mb.
səhifə17/48
tarix06.05.2017
ölçüsü3 Mb.
1   ...   13   14   15   16   17   18   19   20   ...   48

Adsorption of Humic Acid on Different Adsorbents

Humic acid is present in waters and soil. Some researches showed that humic acid may be source of smell and colour in water and may form some complexes with heavy metals. Therefore it is necessary to remove humic acid from waters and to understand the removal mechanism.

In this study, three activated carbons were used as adsorbents for the removal of humic acid from aqueous solution.

The adsorption data were analyzed using the Langmuir and Freundlich isotherms. The results indicated that the Langmuir isotherm was found the represent the adsorption data better. The pH values of humic acid solutions affected the adsorption capacity of the adsorbents used in the study.

Very little information is available on the kinetics and thermodynamic aspects of adsorption of humic acid on the different adsorbents. Therefore kinetic and thermodynamic experiments were carried out.

The initial rate of adsorption of humic acid was fast. Adsorption rate data were analyzed by the Lagergren equation and the adsorption rate constants for three activated carbons were calculated. The intraparticle diffusion coefficients for all the adsorbents were also calculated. Both boundary layer and intraparticle diffusion played important roles in the adsorption of humic acid.

Thermodynamic parameters such as ΔG0, ΔH0 and ΔS0 were calculated and the adsorption of humic acid on three adsorbents was found to be endotermic and spontaneous.

The effect of humic acid on the adsorption of Cr (VI) was also studied. The results showed that the precences of humic acid increased adsorption of Cr (VI).

The data obtained from batch studies show the adsorption capacity of an adsorbent. However, it is necessary to study the adsorbent-adsorbate systems in column processes. Therefore, column experiments were carried out in this study. Column capacities of the adsorbents used in the study were found to be higher than batch experiments.

ÖSKEN İpek
Danışman :Prof. Dr. Ayşe YUSUFOĞLU ve Prof. Dr. Turan ÖZTÜRK

Anabilim Dalı :Kimya

Programı :Organik Kimya

Mezuniyet Yılı :2009

Tez Savunma Jürisi :Prof. Dr. Ayşe YUSUFOĞLU

Prof. Dr. Turan ÖZTÜRK

Prof. Dr. Süleyman TANYOLAÇ

Prof. Dr. Nükhet ÖCAL

Prof. Dr. Zuhal TURGUT

Prof. Dr. Mehmet S. EROĞLU



Elektrokromik 3,5-bis(4-bromophenyl) dithieno[2,3-d;3’,2’-]thiophene- 4,4-dioxide sentezi, fluoren kopolimerleri ve özelliklerinin incelenmesi

Bu tez çalışmasında; elektronca zengin ve materyal kimyasındaki rolü her geçen gün artan DTT (ditiyenotiyofen) türevlerinden biri sentezlenmiş ve bu bileşik Suzuki Kenetleme reaksiyonları kullanılarak polimerleştirilmiştir. Böylece, merkezinde ditiyenotiyofen bulunan yüksek konjugasyona sahip polimerler sentezlenmiştir.

Prosedüre tiyofen ile başlanacak ve ara basamaklar sonunda elde edilecek olan 1,8-diketonlardan özel bir halka kapama reaksiyonu kullanılarak bir DTT türevi elde edilmiştir. DTT ‘ler yüksek konjugasyonları sayesinde ilgi çekici elektrokimyasal ve optik özelliklere sahiptirler. Birbirine kenetlenmiş üç tiyofen halkasından oluşan DTT’ler, kükürtün sahip olduğu bağ yapmamış elektron çifti sayesinde kolayca oksitlenerek floresans özelliği kazanırlar. Böylelikle işaretlemede, özellikle biyolojik sistemler için, büyük önem taşırlar. Oksitlenmiş yapının sentezlenmesiyle, istenilen polimeri elde edecek çekirdek sentezlenmiştir. Sahip oldukları konjugasyonu arttırmak için fluoren ile Suzuki Kenetleme reaksiyon sistemi kullanılarak farklı oranlarda polimerler elde edilmiştir. Suzuki Kenetleme reaksiyonu için ayrıca fluorene oktiller takılıp daha sonra borlanmış, böylelikle literatürde de sıkça rastlanan ve yüksek verimle polimer elde edilen yöntem ditiyenotiyofen türevi için uygulanmıştır. Bu yöntemle, iki kollu bir ditiyenotiyofen çekirdeğine oktilli fluoren grupları takılmış olup, polimerizasyonun devamı da bromlu fluorene gruplarıyla sağlanmıştır.

 

 



Synthesis of 3,5-bis(4-bromophenyl)-dithieno[2,3-d;3’,2’- b]thiophene-4,4-dioxide their fluorene copolymers and investigation of their properties

In this thesis study, it is aimed to synthesis of DTT (dithienothiophene) derivative which is electron rich and having an increasing attention as a promising material in many fields. This compound is polymerised via Suzuki Coupling as a result, highly conjugated polymer having a DTT core is obtained.

The procedure begins with thiophene and than after intermediate steps, 1,8-diketone obtained to synthesis the DTT derivative through an exceptional ring closure mechanism. DTT’s have interesting electrochemical and optical properties because of their electron rich structures. They contain three fused thiophene rings where the nonbonding electrons of the sulphur in the middle can easily be oxidized then become flourescent. As a consequence of this property, they take place for labelling and biological systems. As the oxidized compound synthesised, the core of the desired polymer is obtained. To extend the conjugation of the system, the monomer was polymerised with fluorene by using the Suzuki Coupling reaction to gain polymers with different ratios. Additionally, octyls and boron gorups was bound up to fluorene to be able to polymerise in order to perform the method for DTT derivatives. By the method, a polymer having a DTT core with two branches of octylled fluorenes is obtained while the polymerisation was contiuned by the brominated fluorene groups.

ÖNALAN (EKİZ) Elif Sultan
Danışman : Prof. Dr. Hacı ORAK

Anabilim Dalı : Kimya

Programı : Organik Kimya

Mezuniyet Yılı : 2009

Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Hacı ORAK

Prof. Dr. Cemil İBİŞ

Prof. Dr. İnci ARISAN ATAÇ

Prof. Dr. Süleyman TANYOLAÇ

Prof. Dr. Serpil GÖKSEL

Bazı Bal Çeşitlerinde Uçucu (Aroma) Bileşiklerinin Belirlenmesi

Bu çalışmada Türkiye’nin çeşitli yörelerinden temin edilen 8 çeşit bal örneğinde bulunan aroma maddeleri araştırılmıştır. Bu bal örneklerinin 7 tanesi tek çiçek balı (monofloral), 1 tanesi karışık çiçek balıdır (polifloral). Bu ballar sırasıyla; narenciye, kestane, kekik, çam, geven, akasya, yayla balı ve pamuk balıdır.

Ballarda bulunan aroma maddelerini tespit etmek için öncelikle aroma ekstraksiyonu gerçekleştirilmiştir. Aroma ekstraksiyonu iki aşamalı bir işlemdir. İlk aşaması ön (çözücü) ekstraksiyonudur. İkinci aşama ise mikro ekstraksiyon cihazı ile gerçekleştirilen sürekli destilasyon-ekstraksiyon (SDE) işlemidir. Sonrasında elde edilen ekstraktların içindeki aroma bileşiklerinin tayini amacıyla ekstraktlar GC/MS cihazında kalitatif olarak analiz edilmiştir.

Yapılan analiz sonucunda elde edilen bileşiklerin çoğunlukla hidrokarbon, alkol, fenol, aldehit ve keton gruplarına ait oldukları tespit edilmiştir.

 
Determination of Volatile (Aroma) Compounds in Some Honeys

In this study, volatile aroma compounds found in 8 honey samples which were obtained form different cities in Turkey were investigated. 7 of these honey samples were monofloral and 1 of them was polifloral. These honeys are; citrus, chestnut, thyme, pine, astragalus (geven), acacia, flower honey and cotton honey respectively.

To determine the aroma compounds in these honeys, firstly aroma extraction was applied. Aroma extraction is a two step process. First step is (solvent) pre-extraction. Second step is Simultaneous Distillation-Extraction (SDE) process which was performed with micro extractor. Finally extracts were analysed qualitatively in GC/MS to determine the aroma compounds.

As result of the analysis, most of the obtained compounds were belong to the hydrocarbon, alcohol, phenol, aldehyde and ketone groups.

KİMYA MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI

TORLAKOĞLU Arzu
Danışman : Doç. Dr. Gamze GÜÇLÜ

Anabilim Dalı : Kimya Mühendisliği

Programı : Kimyasal Teknolojiler

Mezuniyet Yılı : 2008

Tez Savunma Jürisi : Doç. Dr. Gamze GÜÇLÜ

Prof. Dr. Saadet PABUCCUOĞLU

Doç. Dr. Gülten GÜRDAĞ

Doç. Dr. Tuncer YALÇINYUVA

Doç. Dr. Gül HİSARLI

Atık PET’den Üretilen Kısa Yağlı Alkid Reçinelerinin Amino Reçineleri ile Modifikasyonu

Bu çalışmada, atık polietilen tereftalat (PET), propilen glikol (PG) ve dipropilen glikol (DPG) kullanılarak çinko asetat katalizörlüğünde depolimerize edilmiştir. Glikoliz reaksiyonlarında PET/glikol mol oranı ½ olarak alınmıştır. Glikoliz ürünleri, ftalik anhidrit, gliserin ve yağ asidi karışımı ile reaksiyona sokularak kısa yağlı alkid reçinelerinin üretiminde kullanılmışlardır (APETPG and APETDPG). Referans alkid reçineleri ise, ftalik anhidrit, gliserin, yağ asidi karışımı, PG yada DPG’den hazırlanmışlardır (AREFPG and AREFDPG). Reaksiyonların ilerleyişi asit indisi tayini ile takip edilmiştir. Alkid-amino reçineleri, alkid ve amino reçinelerinin üre-formaldehit, melamin-formaldehit, üre- formaldehit/melamin-formaldehit 1/1 w/w) belli oranlarda (% 70 alkid-% 30 amino, %60 alkid-% 40 amino, %50 alkid-%50 amino) karıştırılması ile hazırlanmışlardır. Alkid-amino reçine filmlerinin olgunlaşma reaksiyonları 140oC’de gerçekleştirilmiştir.

Alkid-amino reçinelerinin kuruma zamanı, sertlik, aşınma dayanımı, darbe dayanımı adhezyon, alkali dayanımı, asit dayanımı, su dayanımı gibi fiziksel ve kimyasal özellikleri ile termal oksidatif bozunma dayanımı (termo gravimetrik analiz, TGA ile tayin edilmiştir) ve jel süreleri incelenmiştir. PET esaslı reçinelerin özellikleri referans reçinelerin özellikleri ile karşılaştırılmış ve PET esaslı reçinelerin, referans reçineler ile benzer özellikler gösterdiği sonucuna ulaşılmıştır.

The Modification of Short Oil Alkyd Resins Prepared from Waste PET by Amino Resins

In this study, Waste polyethylene terephthalate (PET) flakes were depolymerized by using propylene glycol (PG) and dipropylene glycol (DPG) in the presence of zinc acetate as catalyst. Glycolysis reaction products of waste PET obtained by using PET/EG molar ratio 1/2. Glycolysis products were reacted with phthalic anhydride, glycerine, and fatty acid mixture to get short oil alkyd resins (APETPG and APETDPG). Reference alkyd resince were prepared with phthalic anhydride, glycerine, fatty acid mixture, PG or DPG (AREFPG and AREFDPG). The reactions were followed with acid value. Alkyd-amino resins were prepared by mixing of alkyd and amino resins (urea-formaldehyde, melamine-formaldehyde, urea-formaldehyde/melamine-formaldehyde 1/1 w/w) in various proportions (% 70 alkyd-% 30 amino, %60 alkyd-% 40 amino, %50 alkyd-%50 amino). Curing reactions of alkyd amino resin films were carried out at 140oC.

The physical and chemical properties such as drying time, hardness, abrasion resistance, impact resistance, adhesion, water resistance, alkaline resistance, acid resistance, thermal oxidative degradation resistance (with thermogravimetric analysis, TGA) and gelation time of these alkyd-amino resins were investigated. The waste PET based resins were compared with the reference resin and the properties of the waste PET-based resins were found to be compatible with the properties of the reference resins


GÖK Mehmet Koray
Danışman : Prof.Dr. Saadet K. PABUCCUOĞLU

Anabilim Dalı : Kimya Mühendisliği

Programı : Kimyasal Teknolojiler

Mezuniyet Yılı : 2008

Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Saadet K. PABUCCUOĞLU

Prof. Dr. Umur DRAMUR

Prof. Dr. Gülten ATUN

Doç. Dr. Gamze GÜÇLÜ

Doç. Dr. Tuncer YALÇINYUVA

Nişasta Esaslı Biyouyumlu Polimerlerin Sentezi ve Karakterizasyonu

Biyouyumlu malzemeler canlı içerisindeki dokuların veya organların görevlerini yerine getiren veya onları destekleyen ve bu görevlerini yerine getirirken canlıya herhangi bir zarar vermeyen malzemelerdir. Bu malzemeler metaller, seramikler, kompozitler ve polimerler olarak sınıflandırılmaktadır. Biyouyumlu polimerler tıbbi uygulamalar açısından oldukça önemlidir. Bu uygulamalardan bir tanesi olan mukozaya yapışabilen sistemlerde, mukozaya yapışabilen biyolojik olarak uyumlu polimer yapıdaki taşıyıcı sistemler/matrisler kullanılmaktadır. Nişasta doğada yaygın olarak bulunan, pahalı olmayan biyouyumlu bir doğal polisakkarittir. Çeşitli modifikasyon reaksiyonları ile doğal polisakkaritlerin mukozal dokuya yapışabilirlikleri arttırılabilmektedir.

Bu tezle sunulan çalışmada, östrus senkronizasyonu amaçlı mukozaya yapışabilir biyouyumlu vajinal tabletlerin hazırlamasında kullanılabilecek polimer taşıyıcı olan ve kaynaklarda bu amaçla kullanımına ait çalışmaya rastlanmayan nişasta esaslı polimerlerin sentezi, karakterizasyonu ve mukozaya yapışabilirlik özelliklerinin incelenmesi amaçlanmıştır.

Bu amaçla çalışmada iki ana grup deneme gerçekleştirilmiştir. Birinci grup denemelerde özelliklerini karşılaştırmak için çeşitli tipte nişastalar (mısır (MN), pirinç (PİN), buğday (BN), patates (PN)) kullanılarak, nişasta-graft- poliakrilik asit kopolimerleri (N-g-PAA), elde edilmiştir. Denemelerde jelatinizasyon işleminin etkisini incelemek amacıyla nişastalar jelatinize edilerek ve edilmeden kullanılmış, çapraz bağlanma reaktifinin etkisini incelemek için ise N,N’-metilen bisakrilamid (NMBA) çapraz bağ reaktifi kullanılmıştır. İkinci grup denemelerde ise poliakrilik aside (PAA), jelatinize ve jelatinize olmamış pirinç nişastasına ve pirinç nişastası-graft- poliakrilik asit kopolimerine L-sisteinhidroksilaminhidroklorür (Cys) kullanılarak tiolleme reaksiyonu yapılmıştır. Tiollenmiş poliakrilik asit durumunda ise pirinç nişastası ile harmanı hazırlanmıştır. Tüm nişasta esaslı modifiye polimerlerin yapıları Fourier Transform Infrared Spektroskopisi yöntemi (FTIR) kullanılarak aydınlatılmıştır ve graft ürünlerde % graft miktarı, tiolleme ürünlerinde ise tiol grubu miktarı tayinleri yapılmıştır. Ürünlerin mukozaya yapışabilirlik özelliklerini incelemek için bunlardan hazırlanan tabletlerin % şişme indeksi değerleri in vitro vajinal ortam olarak pH 5 laktat tamponunda, biyoyapışabilirlik işi/adezyon işi ve ayrılma kuvveti/yapışma kuvveti değerleri ise in vitro ortamda ve koyun vajina dokusu kullanılarak saptanmıştır. Çalışmamızda jelatinize PİN ve çapraz bağ reaktifi kullanılarak elde edilen PAA graft kopolimerinin iyi şişme, iyi mukozaya yapışabilme ve düşük erozyona sahip ve vajinal uygulamalar için uygun polimer matris olduğu belirlenmiştir.

 

 


Synthesis and Characterization of Starch Based Biocompatible Polymers

The biocompatible materials can be substitued instead of the tissues or organs, or supported them in livings and not give damage to livings. These materials are classified as metals, ceramics, composites and polymers. Biocompatible polymers are very important for medical applications. One of these applications is that mucoadhesive and biocompatible polymer carrier system or matrix is used in the mucoadhesive system. Starch is a natural polysaccharide which is abundant, inexpensive and biocompatible. Mucoadhesive ability of the natural polysaccharides can be increased by the various modification reactions.

A literature survey has not yielded any research on the synthesis of starch based vajinal tablet using for hormone release, the aim of this study was that the biocompatible and mucoadhesive starch based polymer matrixes for using the vaginal hormone delivery system for the eustrus synchronisation in ewe, are synthesized, characterized and examined their mucoadhesive properties.

For this purpose, two main group experiment are carried out. In the first group experiments, starch-graft-poly(acrylic acid) (N-g-PAA) are prepared by using the various types of starch (rice, wheat, potatoes, maize) for the comparison to their properties. In the experiments, some type of the starch are gelatinized to investigate the gelatinization effect. Moreover, the crosslinker agent (N,N’-methylen bisacryrilamid (NMBA)) is added into the polymer matrix to observe the crosslinking agent effect. In the second experiments, poly(acrylic acid), gelatinized and not-gelatinized rice starch, and rice starch-graft-poly(acrylic acid) copolymers are thiolated by L-cysteinehydroxylaminhydrochloride (Cys) and thiolated poly(acrylic acid)-starch blends are prepared . All modified starch polymers were characterized by Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) and graft amount % of the graft copolymers and thiol groups of the thiomers were determined. In order to investigate the mucoadhesion properties of the products, swelling index %, total work of adhesion/bioadhesion work and peak detachment force/adhesion force of the tablets prepared from all modified starch polymers were determined in pH 5 lactate buffer solution used as in vitro vajinal medium by using vaginal mucosa of ewe.

It is concluded that gelatinized rice starch based polyacrylic acid copolymer containing NMBA (N-g-PAA) prepared in this work has good swelling, the less erosion, well mucoadhesive and is suitable polymer matrix for vaginal applications.

Kerkez Özge
Danışman : Prof. Dr. İsmail BOZ

Anabilim Dalı : Kimya Mühendisliği

Programı : Proses ve Reaktör Tasarımı

Mezuniyet Yılı : 2008

Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. İsmail BOZ (Danışman)

Prof. Dr. Mehmet Ali GÜRKAYNAK

Doç. Dr. Mehmet MAHRAMANLIOĞLU

Doç. Dr. Cemal ÖZEROĞLU

Yrd. Doç. Dr. Gülin S. POZAN

Nanoboyutlu Epoksidasyon Katalizörünün Sentezi ve Tanımlanması

Alkenlerin katalitik epoksidasyonunda kullanılan ve alüminanın başlangıç maddesi olan bohmit katalizörler, ucuz alüminyum tuzlarının sulu çözeltilerinden farklı üretim şartlarında hidrotermal yöntemle nano kristalit boyutlarında sentezlenmiştir. Epoksidasyon reaksiyonlarında, önemli olan adım oksidant olarak hidrojen peroksitin kullanımını sağlayacak bir katalizör sentezlemektir. Hidrojen peroksitle alkenlerin katalitik epoksidasyonu sadece organik sentez açısından değil aynı zamanda çevreci bir yaklaşımla, karboksilli asitlerle yapılan epoksidasyon reaksiyonu ile karşılaştırıldığında çok dikkat çekici bir sentez reaksiyonudur.

Bu çalışmanın amacı; katalizörün sentezinde gerçekleşen reaksiyon şartlarının katalizör örneklerine etkisini incelenmek ve sentezlenen nanokristalin bohmit katalizörlerin sıvı faz stiren epoksidasyonu reaksiyonunda test etmektir. Hidrotermal yöntemle bohmit sentezinde pH, yaşlandırma süresi, farklı alüminyum başlangıç tuzlarının kullanılması gibi reaksiyon parametrelerinin değiştirilmesi ile sentezlenen toz katalizörde meydana gelen değişiklikler X-Işını Kırınımı (XRD), Fourier Transform İnfrared Spektroskopisi (FTIR), Termogravimetrik Analiz (TGA), BET Yüzey Alanı Analiz yöntemleri kullanılarak incelenmiştir. Yapılan analizlerde bohmit tozlarının kristalit boyutlarının yaşlandırma süresine bağlı olduğu görülmüştür.

Çalışmanın ikinci aşaması olarak sentezlenen katalizörler ile 80°C sıcaklıkta, etanol içinde, oksidant olarak %30 ağırlıkça hidrojen peroksit sulu çözeltisi ve üre + %30 ağırlıkça hidrojen peroksit sulu çözeltisi kullanılarak sıvı faz stiren epoksidasyonu reaksiyonu gerçekleştirilmiştir. Reaksiyon ortamından alınan örnekler Gaz Kromatografisi (GC) ile analiz edilmiştir. Reaksiyon dönüşümleri, ürün seçimlilikleri belirlenmiştir. Alüminyum asetat tuzundan başlangıç pH’sı 10 olarak ve 2 saat yaşlandırma uygulanarak hazırlanan bohmit örneğinden, sadece sulu hidrojen peroksit çözeltisi kullanılarak literatürde belirtilen stiren dönüşümü ve epoksit seçimliliği değerlerine göre daha yüksek dönüşüm ve seçimlilik değerleri elde edilmiştir. Oksidanta ürenin ilave edildiği reaksiyonlarda daha yüksek dönüşümler ve epoksit seçimlilikleri görülmüştür. Bununla birlikte yaşlandırma süresinin 8 saat uygulanmasıyla hazırlanan bohmit katalizör örnekleri daha yüksek epoksit seçimliliği sağlamıştır.




Preparation and Characterization of Nanosized Epoxidation Catalyst

Boehmite catalysts, which are used in liquid phase catalytic epoxidation of alkenes and as a precursor of alumina, have been synthesized by hydrothermal method at various synthesis conditions from aqueous solutions of abundant aluminum salts. At epoxidation reactions, the important step is to synthesize a catalyst which utilizes hydrogen peroxide as oxidant. Catalytic epoxidation of alkenes with hydrogen peroxide, not only from a view point of an organic synthesis but also from a view point of practical greenness, is an interesting challenging problem in comparison to the established epoxidation reactions with carboxylic acids.

Purpose of this study is to investigate the influence of catalyst synthesis conditions on the properties of catalyst and to test the activities of nanocrystalline boehmite catalysts at liquid phase styrene epoxidation reaction. At hydrothermal synthesis of boehmite, effects of changing reaction parameters, such as, pH, aging time, different starting aluminum salts on the powder catalyst samples were studied by X-Ray Diffraction (XRD), Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), Termogravimetric Analysis (TGA), BET Surface Area. According to the results of these analysis, crystallite size of boehmite powders are found to depend on the aging time.

In the second part of this study, liquid phase styrene epoxidation reaction was performed with prepared boehmite catalysts at 80°C in ethanol as a solvent, using 30% aqueous hydrogen peroxide solution and urea + 30% aqueous hydrogen peroxide solution as oxidants. Samples, which are taken from reaction mixture, were analyzed by Gas Chromatography (GC). Reaction conversions and product selectivities were determined. Boehmite sample, which was prepared from aluminum acetate at pH=10 and for 2 hours aging time, showed higher conversion and selectivity values with only aqueous hydrogen peroxide solution in respect to the styrene conversion and epoxide selectivity values found in the literature. Higher styrene conversion and higher epoxide selectivities were determined in the reactions when urea was addmixed to H2O2 oxidant. In addition to this, boehmite catalyst samples aged for 8 hours resulted in higher epoxide selectivity values.



Fırtına İREM
Danışman : Prof. Dr. İsmail BOZ

Anabilim Dalı : Kimya Mühendisliği

Programı : Proses ve Reaktör Tasarımı

Mezuniyet Yılı : 2008

Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. İsmail BOZ

Prof. Dr. Mehmet Ali GÜRKAYNAK

Doç. Dr. Mehmet MAHRAMANLIOĞLU

Doç. Dr. Cemal ÖZEROĞLU

Yrd. Doç. Dr. Gülin S. POZAN

Doğrudan Metanol Yakıt PillerindeKullanılacak Yeni Katalizörlerin Hazırlanması ve Tanımlanması

Yakıt hücreleri, metanolün oksidasyonu ve oksijenin indirgenmesi reaksiyonuyla kimyasal enerjiyi doğrudan elektrik enerjisine dönüştüren sistemlerdir.

Bu çalışmada, doğrudan metanol yakıt hücreleri (DMYH) için anot tarafında kullanılacak PtCo/C, PtNi/C, PtV/C ve PtCoNi/C katalizörleri poliol ve hidrazin ile indirgeme yöntemiyle hazırlanmıştır.

Katalizörlerin metanolün oksidasyonundaki karşı performansı asidik ortamda ve oda sıcaklığında denenmiş ve Pt/C katalizörü ile karşılaştırılmıştır. Elektrokimyasal ölçümler siklik voltametre, doğrusal taramalı voltametre ve kronoamperometre ile yapılmıştır. Hidrazin ile indirgeme sonucu hazırlanan PtNi/C katalizör ve poliol yöntemle 1,2 propandiol kullanılarak hazırlanan PtCo/C katalizör, metanol oksidasyonu reaksiyonunda daha yüksek aktivite göstermiştir.

Katalizörlerin yapı ve morfoloji tayini X-ışını diffraktometresi cihazında gerçekleştirilmiştir. Bütün X-ışını kırınım desenlerinde (1 1 1), (2 0 0), (2 2 0) ve (3 1 1) (hkl) konumlarında kübik kristalin yapısındaki platine ait dört karakteristik pik gözlenmiştir. Katalizörlerin kristalit boyutları Scherrer denklemi ile hesaplanmıştır. XRD kırınım desenlerinde kobalt, nikel veya vanadyuma ait piklere rastlanmamıştır. Bu durum çok düşük miktarlarda ve amorf yapıda ortamda bulunmalarına bağlanabilir.

Anot tarafı için, hazırlanan dört katalizör kullanılarak gaz difüzyon tabakaları oluşturulmuştur. Yakıt hücresinin katot tarafı için ise ticari Pt/C katalizör kullanılmıştır. Katalizör tabakalarının yüzeyi taramalı elektron mikroskobunda (SEM) analiz edilmiştir. SEM-EDS analizi ile, katalizörün karbon kağıdı üzerinde yaklaşık uniform olarak dağıldığı anlaşılmıştır. Literatürdeki SEM görüntüleri ile bu çalışmadaki görüntüler karşılaştırıldığında benzer görüntüler elde edilmiştir.

Anot ve katot için hazırlanan gaz difüzyon tabakaları ile membran elektrot assemblisi (MEA) oluşturulmuş ve DMYH test ünitesinde analizi yapılmıştır. Oluşturulan performans eğrisinde anot tarafında PtNi/C H1-E.G katalizörün kullanıldığı MEA daha yüksek akım yoğunluğuna ve maksimum güce ulaşmıştır.
  

 



Yüklə 3 Mb.

Dostları ilə paylaş:
1   ...   13   14   15   16   17   18   19   20   ...   48




Verilənlər bazası müəlliflik hüququ ilə müdafiə olunur ©azkurs.org 2020
rəhbərliyinə müraciət

    Ana səhifə