Master Degree / Yüksek Lisans Tezleri
Permanent URI for this collectionhttps://hdl.handle.net/11147/3008
Browse
11 results
Search Results
Master Thesis Yağ-Su Ayrımı için Kirlenmeye Dirençli Selüloz Membranların Geliştirilmesi(2025) Ediz, Simel; Altınkaya, SacideYüksek kimyasal kararlılığa sahip yağ–su emülsiyonları endüstriyel atıksuların önemli bir kısmını oluşturmakta ve geleneksel arıtma yöntemleri ile etkin bir şekilde arıtılamamaktadır. Membran teknolojileri, düşük enerji tüketimi ve yüksek ayırma verimi ile sürdürülebilir bir alternatif olarak dikkat çekmektedir. Bu çalışmada, önce buhar maruziyeti ardından çözücü olmayana daldırma ile tetiklenen faz ayrımı (VNIPS) yöntemi kullanılarak çevre dostu ve çözücüye dayanıklı selüloz membranları üretilmiştir. Tezin ilk bölümünde, ön buharlaştırma süresi, sıcaklık, bağıl nem, ısıl işlem koşulları ve deasetilasyon ortamı gibi membran üretim parametrelerinin gözenek yapısı, geçirgenlik ve seçicilik üzerindeki etkileri kapsamlı biçimde incelenmiştir. Tezin ikinci bölümünde ise, üretilen membranların kirlenmeye karşı dirençleri model çözelti olarak toluen-su emülsiyonu kullanılarak değerlendirilmiştir. En yüksek performansı gösteren membran, gerçek rafineri atıksu örnekleri ile test edilmiştir. Elde edilen sonuçlar, VNIPS yöntemiyle ve ısıl işlemle oluşturulan gözenekli yapının membran geçirgenliği ile seçiciliği dengelemede kritik bir rol oynadığını ortaya koymuştur. Ayrıca, membranların çözücü olmayan banyoya daldırılmadan önce buhar fazına maruz bırakılması kirlenme dirençlerini önemli ölçüde iyileştirmiştir. Yüzeylerinin daha hidrofilik bir karaktere sahip olmasından dolayı deasetilasyon işlemi sonucu elde edilen selüloz membranları selüloz asetat membrana göre yağ-su ayrımında daha fazla kirlenme direnci göstermiştir. Genel olarak, sonuçlar VNIPS temelli membran üretim yaklaşımının, yağ–su emülsiyonu arıtımı için sürdürülebilir, yüksek performanslı membranların geliştirilmesinde güçlü bir potansiyele sahip olduğunu göstermiştir.Master Thesis Birnessit Tipi Manganez Dioksit (δ-MnO2) Kullanılarak Jeotermal Tuzlu Sulardan Rubidyumun Ayrılmasına Doğru(2025) Akkuş, Özge Sezin; Demir, Mustafa Muammer; Baba, AlperKritik minerallerden rubidyum, fiziksel ve kimyasal özellikleriyle birçok alanda uygulama potansiyeli sunan, yüksek ekonomik değere sahip alkali bir metaldir. Bu yüzden rubidyumun geri kazanımı ile ilgili çalışmalar yoğun ilgi görmektedir. Rubidyumun birincil kaynaklardan elde edilmesindeki çevresel etkiler ve tedarikindeki kesintilere karşı savunmasız oluşu, tuzlu sulardan geri kazanımını alternatif olarak öne çıkarmaktadır. Potansiyel bir rubidyum kaynağı olan jeotermal tuzlu sularda rubidyumun belirlenmesinin ve izole edilmesinin araştırıldığı bu çalışmada, adsorpsiyon yöntemi ve birnessit tipi manganez dioksit (δ-MnO2) adsorbanı kullanılarak rubidyumun sulu çözeltilerden ayrıştırılması incelenmiştir. Rubidyumun ayrılması sürecinde birnessit tipi (sodyum) manganez dioksit, eş çöktürme ve hidrotermal yöntemler kullanılarak sentezlendi. Malzemenin sentezlenmesi ve Na+ iyonlarının liçing yöntemi kullanılarak uzaklaştırılması işlemleri, XRD ve SEM-EDX analizleriyle doğrulandı. Malzeme karakterizasyonu sonrasında, başlangıç konsantrasyonu, sorbent dozu, sorpsiyon sıcaklığı, pH ve temas süresi parametrelerinin etkisi incelenerek malzemenin adsorpsiyon performansı karşılaştırıldı. Sentetik rubidyum çözeltileriyle pH=7, t=30 dk, Co= 10 ppm, m= 10 mg, V=10 mL, T=55oC optimum koşullarında yapılan kesikli adsorpsiyon deneylerinde adsorpsiyon kapasitesi 9,33 mg/g, uzaklaştırma verimliliği %91,21 olarak hesaplandı. Birnessit tipi manganez dioksitin gerçek sistemdeki performansının incelenmesinde Tuzla Jeotermal Sahasındaki akışkan kullanıldı. Bunun için, jeotermal santralinde bulunan reaktörde kurulan mini pilot sistemde, laboratuvar koşullarındaki parametrelerin esas alındığı adsorpsiyon deneyleri gerçekleştirildi. Deney sonrasında malzemenin karakterizasyon analizleri, mangan dioksitin rubidyumu adsorpladığını doğruladı. Malzeme içerisindeki rubidyum, kümülatif desorpsiyon işlemi sonucunda 0.32 kat artmış olarak çözeltiye geçti. δ-MnO2, sahada düşük miktardaki (11 ppm) elementler için bile etkili olduğundan rubidyumun jeotermal tuzlu sulardan ayrılması için umut verici bir sorbent olarak bulundu.Master Thesis Şeker Pancarı Posasından Karbon Bazlı Fotokatalizörler ve Kuantum Noktalar: Sentez, Karakterizasyon ve Atık Su Arıtım Uygulamaları(2025) Arabacı, Bahriyenur; Özşen, Aslı YükselSanayileşme ve fosil yakıtların aşırı kullanımı nedeniyle artan enerji talebi ve çevresel bozulma, emisyonlara, küresel ısınmaya ve kaynak yetersizliğine yol açmaktadır. Güneş ışığıyla çalışan sürdürülebilir bir yöntem olan fotokataliz, çevresel iyileştirme için umut verici bir yaklaşım sunmaktadır; ancak, uygulamaları kısıtlıdır. Bu bağlamda, biyokütlenin hidrotermal karbonlaştırılması (HTK) ile elde edilen hidrokömür, fotokatalitik aktiviteyi artırmak amacıyla destek malzemesi olarak kullanılabilir. Ayrıca HTK sürecinin organik açıdan zengin sıvı fazı, floresan özellik gösteren karbon kuantum noktalarının (KKN'ler) sentezinde öncül olarak değerlendirilebilir. Bu tezde, şeker pancarı endüstrisine ait tarımsal atıklardan HTK yoluyla elde edilen katı ve sıvı fazların tamamımın kullanıldığı sıfır atık yaklaşımıyla fotokatalizörler ve KKN'ler geliştirilmiştir. HTK deneyleri, sıcaklık (200-260 °C), süre (60-10 dakika) ve biyokütle miktarı (10-20 g) değişkenlerini incelemek üzere Box-Behnken deney tasarımıyla planlanmıştır. Elde edilen hidrokömür destekli g-CN fotokatalizörü, şeker endüstrisine ait atık suyun arıtımında kullanılmış ve pH (4-8), katalizör dozu (0.2-1 g/L) ve H2O2 konsantrasyonu (0-20 mM) gibi parametreler yine Box-Behnken yöntemiyle optimize edilmiştir. Hidrokömür, fotokatalizörler ve KKN'ler FTIR, BET, XRD, XPS, SEM-EDX, PL ve UV-Vis ile karakterize edilmiştir. En yüksek hidrokömür verimi (%36,74), 200 °C'de 60 dakika reaksiyonla ve 20 g biyokütle kullanılarak elde edilmiştir. En yüksek TOK ve KOİ giderim oranları sırasıyla %14,02 and %23,94 olup, pH 8'de, 20 mM H2O2 varlığında 0.05 g HC ve 0.81 g/L katalizör dozu ile sağlanmıştır. Ayrıca, hidrokömür katkısı, fotokatalizörün yeniden kullanılabilirliğini artırarak sürdürülebilir atık su arıtımı için potansiyelini ortaya koymuştur.Master Thesis Kalsiyum Bazlı Çift Karbonatların Kimyasal Sentezi için Yöntem Geliştirilme(2025) Hajıyev, Gasham; Özdemir, EkremBu çalışmanın amacı, düşük sıcaklık ve basınç koşullarında kalsiyum bazlı çift karbonatların kimyasal sentez yöntemlerini geliştirmektir. Sentezlenmesi hedeflenen çift karbonatlar BaCa(CO₃)₂, CoCa(CO₃)₂, SrCa(CO₃)₂ ve MgCa(CO₃)₂'dir. Sentez için doğrudan karıştırma ve kesikli reaktör olmak üzere iki yöntem kullanılmıştır. Doğrudan karıştırma yönteminde M²⁺/Ca²⁺ oranları 0.5, 1.0 ve 2.0 olarak belirlenmiştir. Kesikli reaktörde ise 0, 3, 5 ve 10 mM Ca(OH)2 çözeltileri kullanılmıştır. Kristal yapı ve bileşimler X-ışını kırınımı (XRD), taramalı elektron mikroskobu (SEM) ve enerji saçılım spektroskopisi (EDX) ile analiz edilmiştir. İlgili mineral fazlarının doygunluk indeksi değerleri PHREEQC kullanılarak hesaplanırken, sulu türlerin dağılımını pH'ın bir fonksiyonu olarak görselleştirmek için Medusa & Hydra kullanılmıştır. Ba²⁺ ve Sr²⁺ iyonları için çift karbonatlar elde edilebilmiş, ancak Co²⁺ ve Mg²⁺ iyonları için çift karbonatlar elde edilememiştir. Kalsiyum bazlı çift karbonatların sentezinde iyonik yarıçapın belirleyici faktörlerden biri olduğu sonucuna varılmıştır. Elde edilen partiküller, endüstriyel kullanım için alternatif malzemeler açısından önem taşımaktadırMaster Thesis Co2 Adsorpsiyonu için Akrilik Elyaf Üzerine Cu-btc ve Zıf-8 Metal-organik Çerçevelerin Biriktirilmesi(2024) Yılmaz, Ecem Kayra; Özkan, Seher Fehime ÇakıcıoğluDünyadaki sanayileşmenin hızla artması nedeniyle atmosferdeki CO2 konsantrasyonu artmaktadır. Atmosferdeki CO2 konsantrasyonunun artışından kaynaklanan çevresel etkileri azaltmak için çeşitli yöntemler üzerinde çalışılmaktadır. Adsorpsiyon, gaz yakalama için önemli yöntemlerden biridir. Bu çalışmada, Cu-BTC ve ZIF-8 olmak üzere iki tür metal-organik çerçeve sentezlenmiş ve CO2 adsorpsiyon davranışını araştırmak için akrilik kumaş üzerine tabakalar halinde biriktirilmiştir. Bu çalışmadaki amaç, akrilik kumaşlara Cu-BTC ve ZIF-8 biriktirmek ve CO2 adsorpsiyon kapasitelerini belirlemektir. Cu-BTC ve ZIF-8, katman-katman stratejisi kullanılarak akrilik kumaşlara ve hidrolize akrilik kumaşlara biriktirilmiştir. Cu-BTC ve ZIF-8'in akrilik kumaşlara başarılı bir şekilde biriktirilip biriktirilmediğini araştırmak için karakterizasyon çalışmaları yapılmıştır. XRD, SEM, FT-IR, ATR-IR analizleri sonucunda, Cu-BTC ve ZIF-8 akrilik kumaşa başarıyla biriktirildiği görülmüştür. MOF yüklenme mekanizmasını araştırmak için, hidrolizasyon prosedürü ile ve hidrolizasyon prosedürü olmadan akrilik kumaş üzerinde 5 ve 10 katman-katman döngüleri incelenmiştir. Hidrolize akrilik kumaşlar, saf akrilik kumaşlardan daha yüksek CO2 adsorpsiyon kapasitesi göstermiştir çünkü hidrolize akrilik yüzeylerde daha fazla karboksil grubu görülmüştür. Ayrıca, Cu-BTC ve ZIF-8 biriktirilmiş akrilik kumaşın adsorpsiyon kapasitesi, katman-katman döngü sayılarının artmasıyla artmıştır. CO2 adsorpsiyon sonuçları, Cu-BTC biriktirilmiş akrilik kumaşın ZIF-8 biriktirilmiş akrilik kumaştan daha yüksek CO2 adsorpsiyon kapasitesi olduğunu göstermiştir.Master Thesis Assessment of concentrations and air-dust partitioning of azaarenes in an urban primary school(01. Izmir Institute of Technology, 2024) Başar, Aleyna; Sofuoğlu, Aysun; Sofuoğlu, Sait CemilPolisiklik aromatik hidrokarbonlar (PAH'lar), fosil yakıtların eksik yanma ürünleri olup önemli hava kirleticileridir. Özellikle on altı PAH, kanserojen ve toksik özelliklerinden dolayı çevre ve insan sağlığı üzerinde büyük bir etkiye sahiptir. Son çalışmalar, PAH türevlerinin ana bileşiklerinden daha zararlı olabileceğini ve bazılarının kanserojen özellikler taşıdığını göstermektedir. Bu çalışmada, PAH türevi olan Azaarenlerin (Kinolin, İzokinolin, Akridin Benzo[f]kinolin, Karbazol) derişimleri, 2022-2023 eğitim-öğretim yılı boyunca İzmir'in kentsel alanında yer alan bir ilkokulda, hava ve çökelmiş toz fazlarında ölçülmüştür. Örnekleme okulu, otoyol ve sanayi bölgelerine yakınlığı ve sınıfta mekanik havalandırma bulunması nedeniyle seçilmiştir. Aktif örnekleme hem iç ortamda mekanik (MV) ve doğal havalandırmalı (NV) ve dış ortamda gerçekleştirilmiştir. Sonuçlarda güz dönemi ortalama derişimleri, bahar dönemine göre daha yüksek bulunmuş ve dönemler arasında önemli bir fark görülmüştür. Azaarenler için örnekleme boyunca toplam ortalama (ΣAZA5) derişim değerleri gaz fazı için 27.17 ± 25.19 ng/m3, toz fazında 8.97 ±10.01 μg/g bulunmuştur. En sık tespit edilen bileşikler kinolin ve izokinolindi. Kimyasal denge modeli temelli gaz-oktanol dağılım parametresi olan Koa değerleri bulundu. Bazı limitasyonlara rağmen korelasyon düşük olsa da model yaklaşık tahmin için kullanılmıştır.Master Thesis Enhancing Ultrafiltration Membranes Through Surface Modification for Effective Nanoplastic Removal From Water Sources(2024) Sezen, Büşra; Altınkaya, SacidePlastikler çok yönlü kullanım alanları nedeniyle sağlık, ambalaj ve otomotiv gibi çeşitli sektörlerde yaygın olarak kullanılmaktadır. Fakat, özellikle mikroplastikler (MP') ve nanopartiküller (NP) ile ilgili artan plastik kirliliği sorunu çevreyle ve sağlıkla ilgili ciddi endişeler yaratmaktadır. Son araştırmalar, MP' lerin ve NP' lerin sucul ortamlarından ayrıştırılması için filtrasyon, koagülasyon, adsorpsiyon gibi etkili yöntemler geliştirmeye odaklanmıştır. Mikrofiltrasyon (MF) ve ultrafiltrasyon (UF) membranlar gibi membran prosesleri, operasyonel basitlikleri, düşük yatırım maliyetleri, minimal enerji gereksinimleri ve yüksek ayırma verimliliği nedeniyle su arıtımında tercih edilen bir çözüm olarak öne çıkmıştır. Ancak, membranların kirlenmesi önemli bir darboğazdır. Bu çalışmada, ticari 150 kDa poli(eter sülfon) (PES) ultrafiltrasyon membranına polidopamin kaplama yapılarak kirlenme önleyici özelliklerinin geliştirilmesi hedeflenilmiştir. Dopamin monomerinin polimerleşmesini hızlandırmak adına oksijen geri beslemesi kullanılmıştır. Yüksek yoğunluklu polietilen (HDPE) model kirletici olarak seçilmiştir. Kirlenme davranışı anyonik yüzey aktif madde olan sodyum dodesil sülfat (SDS) ve katyonik yüzey aktif madde olan setrimonium bromür (CTAB) varlığının yanı sıra hümik asit (HA) ve fulvik asit (FA) gibi doğal organik bileşiklerin varlığında asidik (pH 3) ve alkali (pH 9) dahil olmak üzere çeşitli pH koşulları altında incelenmiştir. Ek olarak, deniz ve nehir ortamlarındaki kirlilikleri simüle etmek için deniz tuzluluğu (0.513 M) ve nehir tuzluluğu (0.0.17 M) incelenmiştir. Son olarak, membran performansı gerçek atık su kullanılarak değerlendirilmiştir. Sonuç olarak, filtrasyon sırasında akı düşüşü ve membran yıkama sonrası akı geri kazanımı değerlendirildiğinde 15 dakikalık dopamin kaplamasının kirlenme direncini geliştirmek için yeterli olduğu görülmüştür.Master Thesis Lithium recovery from water by granulated pvc pan-titanium type lithium Ion-sieve(01. Izmir Institute of Technology, 2024) İpek, Onur; Özşen, Aslı YükselElektrikli araçların ve enerji depolama sistemlerinin artması nedeniyle lityum tüketimi ve üretim ihtiyacı artış trendindedir. Muadili olmamasından dolayı kritik element olarak sayılan lityumun büyük kısmı su kaynakları içinde çözünmüş haldedir. Bu nedenle bu çalışma katı faz değişimi yöntemi ile sentezlenmiş toz halindeki titanyum bazlı lityum iyon eleği (HTO) immobilize etmek için PVC ve PAN polimerleri ile granüle edilmiştir ve su kütlelerinden lityum geri kazanımı için test edilmiştir. Elde edilen adsorbent, PVC/PAN-HTO, FT-IR, BET, XRD ve SEM analizlerini kullanarak karakterize edilmiştir ve performansı batch adsorpsiyon çalışmalarıyla test edilmiştir. Adsorbentin lityumu tutabilmesi için ortamın bazik olması gerektiği görülmüş ve malzeme için sıfır yük noktası olarak pH 6.03 değeri bulunmuştur. Model lityum çözeltisinde 4 g/L adsorban dozajı kullanılarak pH 12'de %98.7'lik optimum lityum geri kazanım oranı elde edilirken, jeotermal suda aynı adsorban dozajı ile %91.6'lık bir geri kazanım oranı elde edildi. Psödo-birinci ve ikinci derece reaksiyon sabitleri kinetik çalışmalar tarafından ortaya konuldu. 25 °C'deki Langmuir izotermi adsorpsiyon davranışını daha iyi açıklarken maksimum adsorpsiyon kapasitesini 5.59 mg/g olarak sonuçlandırdı. Termodinamik hesaplamalar adsorpsiyonun endotermik ve kendiliğinden olduğunu gösterdi. Üç adsorpsiyon-desorpsiyon döngüsünden sonra lityum geri kazanım oranında önemli bir azalma olmadığı görüldü. Sonuçlar, granül adsorban PVC/PAN-HTO'nun lityum seçici, umut verici ve yeniden kullanılabilir olduğunu göstermektedir.Master Thesis Modelling and Simulation of Zinc-Air Batteries(01. Izmir Institute of Technology, 2024) Durak, Ege; Ebil, ÖzgençRenewable energy sources are key components of a sustainable future. However, most of the renewable energy sources have intermittent natures, that can significantly affect the stability of grids. Thus, Energy Storage Systems (ESS) are introduced to store the energy produced for later use. Even though there are various ESS candidates, batteries are superior candidates due to technological readiness. Batteries still suffer from disadvantages that prevent their mass adoption as ESS for grid-scale applications. As an ESS, a battery that can last long cycles, have high power densities, and material availability should be designed and commercialized. Commercial batteries such as lead-acid and Li-ion batteries still suffer from material availability, environmental friendliness, or feasibility. Therefore metal-air batteries, especially zinc-air batteries (ZAB), have significant potential due to their high-power densities, material abundance, and technological readiness. However, ZABs are not ready enough to be commercialized as grid-scale ESS due to their low cycle lives due to aging mechanisms. Therefore, more research should be conducted to improve the rechargeability of a ZAB. However, experimental procedures are time and resource-consuming. To tackle this, accurate mathematical models and simulations should be implemented. In this study, the electrochemical behavior of zinc-air batteries was simulated with Finite Element Analysis (FEM) method. The motivation of the work was to demonstrate the feasibility of a simple 1-D zinc-air battery model to investigate the effect of various phenomena on the battery capacity and charge-discharge cycles. The results were compared to literature and experimental values to evaluate the model's accuracy.Master Thesis Synthesis of Carbon-Based Flexible Temperature-Controlled Semiconductive Composites(01. Izmir Institute of Technology, 2024) Gündüz, Esra Sıla; Polat, Mehmet; Polat, HürriyetGünümüzde, yarı iletken polimer matrisli kompozitler ve kullanım alanları araştırmacıların ilgisini çekmektedir. Ayarlanabilir sıcaklık profillerine sahip yarı iletken esnek polimer matrisli kompozitler, robotik, havacılık ve enerji sektörlerinde kullanım alanı bulmaktadır. Ancak karbon nanotüpler, grafen veya metal nanopartiküller gibi pahalı iletken fazlarlara duyulan ihtiyaç nedeniyle üretim maliyeti yüksektir. Bu çalışma, bu tür kompozitlerin üretimi için polidimetilsiloksan matrisinde karbon siyahı ve doğal grafit gibi ucuz iletken malzemelerin kullanılmasını amaçlamaktadır. Kompozitler 'Çözelti karıştırma' yöntemiyle (%10 ila %35 metanolde) hazırlandı ve dağılabilirlik, elektriksel iletkenlik, termal tepki ve mekanik ve morfolojik özellikler açısından test edildi. Bu substratların yüzeylerinin ıslanmayan, düşük enerjili yüzeyler (Fowke teorisine göre 26 J/m2) olduğu bulundu; bu nedenle parçacıklar daha yüksek konsantrasyonlarda (>%30) topaklanma eğilimliydiler. Aglomerasyonun olumsuz sonuçlarını ortadan kaldırmak için yüzey aktif madde ilavesi kullanıldı. Karbon içeriğinin ayarlanması iletkenliği 0 ile 10,79 S/m arasında modüle edilmesini sağlamıştır. 3,17 S/m iletkenliğe sahip tipik bir kompozit, 30 V yük altında 49,7°C yüzey sıcaklığı göstermiştir. PDMS ile karşılaştırıldığında kompozitlerin mekanik özellikler olumluydu; optimum iletkenliğe ve sıcaklık tepkisine sahip bir kompozit, çekme mukavemetinde %50'lik bir düşüşe rağmen elastik modülde %97,8 ve yırtılma mukavemetinde %197 artış gösterdi. Çalışma, istenen sıcaklık profillerine sahip yarı iletken esnek kompozitlerin üretiminde önemli ekonomik potansiyelin altını çiziyor.