Experimental design and parameters optimization of bioanode for tissue based biofuel cell
Doku bazlı biyoyakıt hücreleri için biyoanot parametrelerinin optimizasyonu ve deneysel tasarımı
- Tez No: 669083
- Danışmanlar: Prof. Dr. ÜLKÜ ANIK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyokimya, Biochemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Muğla Sıtkı Koçman Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyoenformatik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmada, bir bitki dokusu temelli biyoyakıt hücre sistemi (BYH) bitki dokuları kullanılarak geliştirilmiştir. Sistem glokoz oksidaz (GOx) enzimini tepkime katalizörü olarak kullanmıştır. Doku temelli BYH karbon keçe elektrotun hem biyoanot hem de biyokatot olarak kullanılmasıyla oluşturulmuştur. Elektrotlar çok duvarlı karbon nanotüp-altın-platinyum (MWCNT-Au-Pt) hibriti nanomalzeme ile modifiye edilmiştir. Nanohibrit GOx enzimini elektrot yüzeyinde hareketsiz hale getirmektedir. Elektron geçişi, bu çalışmada fosfat tamponlu salin ve benzokinin olan, aracılar aracılığıyla gerçekleşecektir. Tepki yüzeyleri metodolojisi (TYM) deneysel parametrelerin çıktılarla olan korelasyonlarının analizi için kullanılmış ve sonuçlar üç boyutlu modeller ve tablolarla gösterilmiştir. Çalışma iki aşamaya ayrılmıştır. İlk aşama değişkenlerin kronoamperometri elektrokimyasal yöntem kullanılarak deneysel olarak optimize edilmesidir. Ardından, optimize edilmiş değerleri hesaplamalı olarak belirlemek için tepki yüzeyleri yöntemi ve deneysel tasarım kullanılmıştır. Design-Expert yazılımı merkezi bir bileşik tasarım modeli (BTM) kullanarak bir dizi deney oluşturmak için kullanılmıştır. BTM parametreleri doğru bir şekilde optimize etmek için tam faktörlü parametre limitleri (+ 1, -1), yıldız tasarım limitleri (+ α, -α) ve merkez nokta tekrarını kullanmıştır. Tepki yüzeyi metodolojisi sonuçları Design-Expert ve Octave olmak üzere iki yazılım ile modellenmiştir. Octave, Mat lab benzeri ücretsiz bir yazılımdır. Daha sonra optimize edilmiş değerler, tek odalı BYH, nafyon-proton değişim membranı iki odalı BYH ve tuz köprülü iki odalı BYH olmak üzere üç sistemi karşılaştırarak en iyi sistem tasarımını belirlemek için kullanılmıştır.
Özet (Çeviri)
In this study, a plant tissue-based biofuel cell (BFC) system was developed using plant tissues. The system utilized glucose oxidase (GOx) enzyme as reaction catalysts. The tissue-based BFC was constructed by using a carbon felt electrode (CFE) in both bioanode and biocathode. The electrodes were modified with multi-walled carbon nanotube-gold-platinum (MWCNT- Au-Pt) hybrid nanomaterial. Nanohybrids immobilize GOx on the electrode surface. The electron transfer will occur through mediators which are in this study will be Phosphate buffer saline and benzoquinone (BQ). Response surface methodology (RSM) was utilized to analyze the correlation of the experimental parameters to the output and the results are represented using a 3D model and tables. The study was divided into two stages. The first stage was experimental optimization of the variables using the chronoamperometry electrochemical method. Then response surface methodoly and experimental design were used to computationally determine the optimized values. Design-Expert software was employed to create a set of experiments using a central composite design model (CCD). CCD employs full factorial parameters limits (+1,-1), star design limits (+α, -α), and center point repeat to accurately optimize the parameters. The results of RSM were modeled using two software, Design expert and Octave. Octave software is a free software similar to Mat lab. Then the optimized values were used to determine the best system design by comparing three systems, single chamber BFC, nafion proton exchange membrane double chamber BFC and salt bridge double chamber BFC.
Benzer Tezler
- Optimization of Friction Stir Spot Welding parameters with experimental design method and investigation of the effects of process parameters on the lap joint strength and weld morphology of similar and dissimilar thermoplastics: Acrylonitrile Butadiene Styrene and Polycarbonate
Deneysel tasarım yöntemi ile Sürtünme Karıştırma Nokta Kaynak parametrelerinin optimizasyonu ve proses parametrelerinin benzer ve farklı termoplastiklerin (Akrilonitril Bütadien Stiren ve Polikarbonat) bindirme bağlantı mukavemetine ve kaynak morfolojisine etkilerinin araştırılması
ASİL AYAZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Makine Mühendisliğiİzmir Katip Çelebi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ AYDIN ÜLKER
- Pelton türbini çarkı tasarım parametrelerinin optimizasyonunun mikro türbin boyutunda deneysel olarak araştırılması
Numerical and experimental in vestigation of optimization of Pelton turbine rotor design parameters in micro turbine size
ABDULJABBAR ALI MOHAMMED MOHAMMED
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Makine MühendisliğiKonya Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ FARUK KÖSE
- Biyokütle ve linyit hızlı pirolizini etkileyen parametrelerin deney tasarım yöntemi ile optimizasyonu ve elde edilen ürünlerin karakterizasyonu
Optimization of biomass and lignite fast pyrolysis parameters with experimental design method and the characterization of products
GÖRKEM DEĞİRMEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Kimya MühendisliğiAnadolu ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERSAN PÜTÜN
- Yüksek yoğunluklu polietilen polimer malzemenin sürtünme karıştırma kaynağında kaynak parametrelerinin kaynak mukavemeti üzerindeki etkilerinin araştırılması ve kaynak parametrelerinin taguchi deneysel tasarım yöntemi ile optimizasyonu
Investigation of the effects of welding parameters on the weld strength in friction stir welding of high density polyethylene polymer material and optimization of welding parameters with taguchi experimental design method
AYDIN ÜLKER
Doktora
Türkçe
2015
Endüstri ve Endüstri MühendisliğiEge ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. VURAL CEYHUN
- Optimization and evaluation of the process parameters of indigenous cucumber fermentation
Doğal salatalık fermantasyonunun proses parametrelerinin optimizasyonu ve değerlendirilmesi
HAZAL GÜL
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Gıda Mühendisliğiİzmir Ekonomi ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. MİNE GÜNGÖRMÜŞLER