Synthesis of metal alkoxide based organic-inorganic hybrid materials/composites and their applications
Metal alkoksit temelli organik-inorganik hibrit malzemelerinin/kompozitlerin sentezi ve onların uygulamaları
- Tez No: 915902
- Danışmanlar: PROF. DR. ASGAR KAYAN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Kocaeli Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez, titanyum (Ti) ve zirkonyum (Zr) temelli yeni organik-inorganik hibrit malzemelerin basit, ekonomik ve çevre dostu sol-jel yöntemiyle sentezini ve karakterizasyonunu içermektedir. Hibritlerin sentezi, titanyum(IV) izopropoksit ve zirkonyum propoksidin alifatik ve aromatik karboksilik asitler, amino asitler ve polimerler gibi bir dizi organik ligandla kompleksleşmesini kapsamaktadır. Malzemelerin yüzey alanını, gözenekliliğini ve işlevselliğini geliştirmek için silikon alkoksitlerle birlikte selüloz ve kitosan ilave edildi. FTIR, XRD, SEM, EDS, XPS, BET ve TGA gibi çeşitli karakterizasyon tekniklerinin uygulanması, yüksek termal stabilite, gelişmiş yüzey özellikleri ve mezogözenekli mimariler sergileyen stabil, amorf hibritlerin oluşumunu göstermiştir. Hibrit bileşikleri, metilen mavisi ve Kongo kırmızısı gibi boyaların yanı sıra tetrasiklin gibi antibiyotikler de dahil olmak üzere organik kirletici maddelerin adsorptif eliminasyonunda dikkate değer bir aktivite sergileyerek önemli adsorpsiyon kapasiteleri ve hızlı uzaklaştırma oranları sağladı. Adsorpsiyon mekanizmaları izoterm, kinetik ve termodinamik analizlerle doğrulandığı gibi kendiliğinden yürüyen, endotermik ve kimyasal adsorpsiyondu. Ayrıca UV-DRS analizi, belirli hibritlerin bant aralıklarının azaldığını gösterdiğini, dolayısıyla kirletici maddelerin parçalanması için görünür ışık altında fotokatalitik verimliliklerinin arttığını gösterdi. Bu çok işlevli malzemelerin, özellikle su arıtma alanında adsorpsiyon ve fotokataliz uygulamalarına yönelik potansiyeli oldukça dikkat çekicidir. Bu araştırma bunların ölçeklenebilirliğini, çevresel sürdürülebilirliğini ve çevresel iyileştirmede pratik uygulama kapasitesini gösteriyor.
Özet (Çeviri)
This thesis investigates the synthesis and characterization of novel titanium (Ti) and zirconium (Zr)-based organic-inorganic hybrid materials through a straightforward, economical, and eco-friendly one-pot sol-gel method. The synthesis of the hybrids involved the complexation of titanium(IV) isopropoxide and zirconium propoxide with a range of organic ligands, such as aliphatic and aromatic carboxylic acids, amino acids, and polymers. Cellulose and chitosan, along with silicon alkoxides, were integrated to improve the surface area, porosity, and functionality of the materials. The application of various characterization techniques, such as FTIR, XRD, SEM, EDS, XPS, BET, and TGA, demonstrated the development of stable, amorphous hybrids exhibiting high thermal stability, enhanced surface properties, and mesoporous architectures. The hybrids exhibited remarkable efficacy in the adsorptive elimination of organic contaminants, including dyes like methylene blue and Congo red, as well as antibiotics such as tetracycline, attaining substantial adsorption capacities and swift removal rates. The mechanisms of adsorption were primarily spontaneous, endothermic, chemisorptive, as validated by isotherm, kinetic and thermodynamic analyses. Furthermore, UV-DRS analysis indicated that specific hybrids showed decreased band gaps, thereby improving their photocatalytic efficiency under visible light for the degradation of pollutants. The potential of these multifunctional materials for integrated adsorption and photocatalysis applications, especially in the realm of water treatment, is noteworthy. The investigation highlights their scalability, environmental sustainability, and capacity for practical application in environmental remediation.
Benzer Tezler
- Isı yalıtımı uygulamaları için cam nanolif üretimi ve karakterizasyonu
Fabrication and characterization of glass nanofibers for thermal insulation applications
AHSEN ÜNAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SADRİYE OSKAY
- Sivas'ta kadınların işgücüne katılım farklılıkları
Başlık çevirisi yok
BİNNUR ERCEM
Yüksek Lisans
Türkçe
1984
SosyolojiCumhuriyet ÜniversitesiKurumlar Sosyolojisi Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. FARUK KOCACIK
- 1,3-difenil-4,5-bis(hidroksiimino)-imidazolidin ve Ni(II), Cu(II), Pd(II), UO2(VI) komplekslerinin sentezi
Başlık çevirisi yok
VEFA AHSEN
Doktora
Türkçe
1984
Kimya MühendisliğiUludağ ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖZER BEKAROĞLU
- A-ve B- naftalinsulfonik asit sentezleri üzerine çalışmalar
A Study on the synthesis of A-;B- naphtalenesulphanic acid
YILMAZ YILDIRIR
- Buca yerleşme merkezinde ekoloji yönünden önemli biyotoplar üzerinde araştırmalar
Başlık çevirisi yok
KEMAL TULUHAN YILMAZ