Çevre ve enerji uygulamaları için silika aerojel kompozitler
Silica aerogel composites for environmental and energy applications
- Tez No: 690963
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ SULTAN BÜTÜN ŞENGEL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Polimer Bilim ve Teknolojisi, Polymer Science and Technology
- Anahtar Kelimeler: Adsorpsiyon katalizörler, Fonksiyonel polimerler, Kompozit polimerler, Adsorption catalysts, Functional polymers, Composite polymers
- Yıl: 2021
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Eskişehir Osmangazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Polimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez çalışmasında silika aerojeller hidro(solvo)termal sentez yöntemiyle hazırlanmıştır. Aerojellerin çeşitli modifikasyonlar ile esnekliği, gözenekliliği, yüzey morfolojisi, hidrofilik/hidrofobik özellikleri kontrol altına alınmıştır. Silika aerojel ağlarında polimerik yapıların oluşması sağlandığı gibi polimerik yapı direkt eklenerek de kompozit yapılar hazırlanmıştır. Bununla birlikte ortama SiO2, karbon küreleri/partikülleri (CP) gibi nano/mikro partikül eklenerek SiO2-silika aerojel, CP-silika aerojel iç içe geçmiş ağ yapılar (IPN) hazırlanmıştır. Sentez sonrası yüksek yüzey alanına sahip silika aerojel-polimer kompozit ve IPN yapılar elde edilmiştir. Çalışmalar sistematik olarak yapılmış ve optimum koşullar belirlenmiştir. Silika aerojel ve modifiye formlarının karakterizasyonunda termal gravimetrik analiz (TGA), taramalı elektron mikroskobu (SEM), gözenek boyutu (BJH) ve yüzey alanı (BET) analizörü kullanılmıştır. Hazırlanan bu aerojel yapılar tekstil boyası, nitro fenol vb. organik kirleticilerin adsorpsiyonu gibi çevre uygulamalarında kullanılmıştır. Ayrıca bu silika aerojeller kalıp olarak kullanılıp Co, Ni, Cu, Ag gibi metal nanopartiküllerin bu ağlar içerisinde sentezlenmesi sağlanmış ve katalizör olarak kullanılabilecek hale getirilmiştir. Kompozit sistemler (metal katalizörler) geçirimli elektron mikroskobu (TEM) ile görüntülenmiş, metal miktarı tayini ise termal gravimetrik analiz yöntemi kullanılarak hesaplanmıştır. Bu metal kompozit yapılar organik kirleticilerin bozunması/indirgenmesi reaksiyonlarında katalizör olarak kullanılmıştır. Uygulama çalışmalarında (adsorplanan ve indirgenen miktarların belirlenmesinde) UV-vis spektroskopisi kullanılmıştır. Bununla ek olarak tez kapsamında hazırlanan silika aerojeller doğrudan ve modifiye edilerek sodyum borhidrür (NaBH4)' ün metanol (metanoliz) ve su (hidroliz) ile reaksiyonundan hidrojen (H2) üretilmesi reaksiyonunda katalizör olarak kullanımıyla enerji alanında kullanım potansiyelleri belirlenmiştir.
Özet (Çeviri)
In this thesis, silica aerogels were prepared by hydro (solvo) thermal synthesis method. The flexibility, porosity, surface morphology, hydrophilic / hydrophobic properties of aerogels have been brought under control with various modifications. While polymeric structures were formed in silica aerogel networks, composite structures were prepared by directly adding the polymeric structure. In addition, SiO2-silica aerogel, CP-silica aerogel nested network structures (IPN) were prepared adding nano / micro particles such as SiO2, carbon spheres / particles (CP) to the environment. After the synthesis, silica aerogel-polymer composite and IPN structures with high surface area were obtained. Studies were carried out systematically and optimum conditions were determined. Thermal gravimetric analysis (TGA), scanning electron microscope (SEM), pore size (BJH) and surface area (BET) analyzer were used in the characterization of silica aerogel and its modified forms. These aerogel structures prepared were used in environmental applications such as textile dye, adsorption of organic pollutants such as nitro phenol. However, these silica aerogels were used as molds and metal nanoparticles such as Co, Ni, Cu, Ag were synthesized in these networks. Thus, silica aerogel composite systems can be used as catalysts. The determination of the amount of metal to be imaged with composite systems (metal catalysts) by transmission electron microscope (TEM) and calculated by using thermal gravimetric analysis method. These metal composite structures have been used as catalysts in degradation/reduction reactions of organic pollutants UV-vis spectroscopy was used in application studies. The potential use of prepared aerojels in the field of energy has been determined by using directly and after modifications of the aerogels as a catalyst in the reaction of sodium borohydride (NaBH4) with the reaction of methanol (methanolysis) and water (hydrolysis) to produce hydrogen (H2).
Benzer Tezler
- Alteration of titanium surfaces using hyaluronic acid coated mesoporous silica nanoparticles for local drug release
Titanyum yüzeylerin lokal ilaç salımı için hyalüronik asit kaplı mezoporlu silika nanopartiküller ile değiştirilmesi
YELİZ ERŞAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Biyoteknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
PROF. DR. AYTEN KARATAŞ
DOÇ. DR. SAKİP ÖNDER
- Preparation of multifunctional materials for photocatalytic applications
Fotokatalitik uygulamalar için çok fonksiyonlu malzemelerin hazırlanması
CEREN UZUN
Doktora
İngilizce
2019
KimyaOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MÜRVET VOLKAN
DOÇ. DR. MURAT KAYA
- Novel bimetallic mesoporous catalysts for hydrogen production through steam reforming of ethanol
Etanolun su buharı ile reformlanması ile hidrojen üretimi için yeni çift metalli mezo-gözenekli katalizörler
CANAN ŞENER
Doktora
İngilizce
2012
Kimya MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜLŞEN DOĞU
PROF. DR. TİMUR DOĞU
- Nanomaterials in macromolecular synthesis
Makromoleküler yapıların sentezinde nanomalzemelerin kullanımı
AZRA KOCAARSLAN AHMETALİ
Doktora
İngilizce
2021
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YUSUF YAĞCI
- Incorporation of waste and pozzolanic materials as partial replacement for the development of sustainable concrete
Sürdürülebilir beton gelişimi için atık ve pozzolanik malzelerin kısmi takviye olarak katılması
ALİ HAMZA
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
EnerjiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiSürdürülebilir Çevre ve Enerji Sistemleri Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ İNCE CEREN