MgO temelli radyatif soğutma özelliğine sahip akıllı tekstil kompozitlerin geliştirilmesi
Development of MgO-based smart textile composites with radiative cooling properties
- Tez No: 972039
- Danışmanlar: DOÇ. DR. SEVİL AKSU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mühendislik Bilimleri, Kimya, Engineering Sciences, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Akdeniz Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez çalışmasında, yüksek soğutma performansı sağlayan, güneş yansıtıcılığı ve atmosferik pencere aralığında kızılötesi emisyon kabiliyeti gösteren magnezyum oksit (MgO) temelli tekstil kompozit malzemeleri geliştirilmiştir. Pasif radyatif soğutma mekanizmasından faydalanılarak, enerji tüketimine ihtiyaç duymadan çevre sıcaklığının altına düşebilen tekstil matrisleri elde edilmesi hedeflenmiştir. MgO, farklı konsantrasyon (%0.75, %1.0, %1.25) ve boyutlarda (95 nm, 90 nm, 45 nm, 18 nm) kullanılmıştır. 95 nm boyutundaki MgO nanoparçacıkları tarafımızdan laboratuvar ortamında sentezlenmiştir. Bu parçacıklar selüloz asetat matrisi içerisinde elektrospin yöntemi ile lifler elde edilmiştir. Ayrıca emdirme yöntemi ile hazır dokuma kumaşların liflerine MgO nanoparçacıkları emdirme yoluyla tutundurulmaya çalışılmıştır. Tekstil yüzeylerinde homojen MgO nanoparçacık dağılımının sağlanmasında iki yöntem etkinlikleri açısından karşılaştırılmıştır. Üretilen numunelerin açık hava koşullarında soğutma performansları test edilmiştir. En yüksek soğutma etkisi, elektrospin yöntemi ve %1.25 oranında 45 nm ve 18 nm boyutlu MgO katkılı numunelerde elde edilmiştir. Ortam sıcaklığı ile muamele edilmiş kumaşların altındaki sıcaklık arasındaki fark sırasıyla 14.87 °C ve 14.66 °C düşüş sağlamıştır. Genel olarak MgO konsantrasyonu arttığında ve parçacık boyutu azaldığında soğutma performansında iyileşmeler meydana gelmiştir. Bu sonuçlar, geliştirilen kompozit malzemelerin, iklim değişikliğinin yarattığı sıcaklık artışının insanlar üzerindeki etkisini doğrudan azalttığı, enerji harcamadan serinlik sağlayabilecek sürdürülebilir bir çözüm sunduğunu göstermektedir. Ayrıca bu çalışmada sentezlenmiş olan MgO nanoparçacıkları düşük maliyetli ve çevre dostu bir yöntemle sentezlenmiş olması, yeşil üretim süreçleri açısından da önem arz etmektedir.
Özet (Çeviri)
In this thesis, magnesium oxide (MgO)-based textile composite materials with high cooling performance, solar reflectivity, and infrared emission capability within the atmospheric transparency window were developed. By utilizing the passive radiative cooling mechanism, the aim was to obtain textile matrices capable of reducing the temperature below the ambient level without the need for energy consumption. MgO was employed at different concentrations (0.75%, 1.0%, and 1.25%) and particle sizes (95 nm, 90 nm, 45 nm, and 18 nm). The MgO nanoparticles with a size of 95 nm were synthesized in our laboratory. These particles were incorporated into a cellulose acetate matrix to produce fibers via the electrospinning technique. Additionally, MgO nanoparticles were deposited onto the fibers of pre-woven fabrics through the impregnation method. The two methods were compared in terms of their effectiveness in achieving a homogeneous distribution of MgO nanoparticles on textile surfaces. The cooling performance of the produced samples was tested under outdoor conditions. The highest cooling effect was achieved in the electrospun samples with 1.25% MgO content at particle sizes of 45 nm and 18 nm, resulting in temperature reductions of 14.87 °C and 14.66 °C, respectively, between the ambient temperature and the area beneath the treated fabrics. Overall, an increase in MgO concentration and a decrease in particle size led to improvements in cooling performance. These results demonstrate that the developed composite materials offer a sustainable solution capable of mitigating the direct impact of rising temperatures caused by climate change, providing cooling without energy consumption. Furthermore, the MgO nanoparticles synthesized in this study were obtained through a cost-effective and environmentally friendly method, highlighting their importance in terms of green production processes.
Benzer Tezler
- MgO temelli metal oksit nano-filmlerin püskürtme tekniği ile geliştirilmesi ve manyetik spin vanası sistemlerine entegrasyonu
Development of MgO based metal oxide nano-films with sputter technique and integration into magnetic spin valve systems
HAKAN ÇINAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2010
Bilim ve TeknolojiAnadolu Üniversitesiİleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. RAMİS MUSTAFA ÖKSÜZOĞLU
- Magnezyum alkoksit temelli öncü organometalik bileşiklerin termokinetik özelliklerinin incelenmesi ve bunların fonksiyonel MgO nanoparçacıklarının sentezlenmesinde kullanılmaları
Investigation of the thermokinetic properties of magnesium alkoxide-based pioneer organometallic compounds and their use in the synthesis of functional MgO nanoparticles
BÜŞRA ATKESEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Mühendislik BilimleriAkdeniz ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. YILMAZ AKSU
- Grafen oksit ve CVD temelli yüzey zenginleştirilmiş raman spektroskopisi uygulamalarında kullanılacak alttaşların aktivitelerinin kıyaslanması
Comparison of the activity of graphene oxide and CVD graphene-based substrates to be used in surface enhanced raman spectroscopy applications
NAGİHAN EMELLER
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Metalurji MühendisliğiNecmettin Erbakan ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUHAMMED EMRE AYHAN
- Spintronik malzemelerin manyetik rezonans tekniği ile incelenmesi
Magnetic resonance study of spintronic materials
SÜMEYRA GÜLER KILIÇ
Doktora
Türkçe
2011
Fizik ve Fizik MühendisliğiGebze Yüksek Teknoloji EnstitüsüFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BULAT RAMEEV
- Batarya hücresi ön ısıtmasında nanoakışkan kullanımının ısı transfer özelliklerine ve performans etkisinin nümerik incelenmesi
Numerical investigation of the effect of nanofluid usage on heat transfer characteristics and performance in battery cell preheating
İSMAİL KUŞCU
Yüksek Lisans
Türkçe
2026
Makine MühendisliğiSamsun ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BİLAL SUNGUR