Master Degree / Yüksek Lisans Tezleri
Permanent URI for this collectionhttps://hdl.handle.net/11147/3008
Browse
166 results
Search Results
Now showing 1 - 10 of 166
Master Thesis Investigation of Leaching Parameters on Nickel Yield From Ores(01. Izmir Institute of Technology, 2024) Güzel, Sanem Reyhan; Özşen, Aslı YükselStratejik bir metal olan nikel, paslanmaz çelik ve elektrikli araç bataryaları gibi önemli sektörlerde dayanıklılık, enerji yoğunluğu ve sürdürülebilirlik sağlamaktadır. Lateritik nikel cevherlerinden nikel ve kobaltın çıkarılması için yaygın olarak hidrometalurjik yöntemler kullanılmakta ve bu süreçlerde elektrikli araç bataryaları ve enerji dönüşümü için gerekli ara ürünler üretilmektedir. Bu tez, %30 nontronit ve %70 limonit içeren düşük tenörlü Gördes lateritik cevherinden nikel ve kobaltın, karıştırmalı atmosferik basınçlı sülfürik asit liçi ile ekstraksiyonuna sıcaklık, asit/cevher oranı ve katı/sıvı oranının etkilerini incelemektedir. Deneysel planlama, Minitab'de Genel Tam Faktöriyel Tasarım yöntemi kullanılarak yapılmış ve sıcaklık (60-75-90°C), asit/cevher oranı (0.75-1-1.25) ve katı/sıvı oranı (0.15-0.20-0.25) değişkenlerine göre 27 deney gerçekleştirilmiştir. XRD analizleri dolomit, klinoklor, götit, kuvars ve hematit varlığını belirlerken, ICP-OES analizleri cevherde %0.68 nikel ve %0.032 kobalt bulunduğunu göstermiştir. Liç sonrası nikel geri kazanımı %37 ila %89 arasında, kobalt geri kazanımı ise %30 ila %91 arasında değişmiştir. Maksimum ekstraksiyon verimleri 90°C sıcaklık, %15 katı/sıvı oranı ve 1.25 asit/cevher oranında elde edilmiştir. Deneysel sonuçlar, nikel ve kobalt ekstraksiyon verimlerinin sıcaklık ve asit/cevher oranı ile orantılı olarak arttığını, katı/sıvı oranı ile ters orantılı olduğunu göstermiştir. Minitab analizi, deneysel modelin anlamlı olduğunu (p < 0.05) göstermiştir. Parametreler arasında sıcaklık, asit/cevher oranı ve katı/sıvı oranı %95 güven aralığında anlamlı bulunmuş, sıcaklık ve katı/sıvı oranı etkileşimi (p = 0.054) anlamlılığa yakın tespit edilmiştir.Master Thesis Esterification of oleic acid with methanol on structured solid acid catalysis(01. Izmir Institute of Technology, 2024) Büyükkapancı, Yunus; Şeker, ErolBu çalışmada, Oleik Asit metanol ile birlikte Sülfonlanmış Alüminyum Silika (SAS) heterojen asidik katalizörü üzerinde gerçekleştireceği esterifikasyon reaksiyonu incelenecektir. Araştırma, farklı metanol/yağ asidi mol oranları (9/1-21/1), katalizör miktarları (%10-%20) ve reaksiyon sürelerinin (3s–9s) 105°C sıcaklıkta reaksiyon verimliliği üzerindeki etkisini Box Bhenkhen yardımı ile değerlendirmeyi amaçlamaktadır. Katalizörlerin aktivitesi iki farklı katalizör formu (toz, yapısal) ele alınarak değerlendirilecektir. Bu çalışma, varyans analizi istatistiksel sonuçlarına göre, toz katalizör varlığında gerçekleştirilen deneylerde reaksiyon süresinin dönüşüm değerleri üzerinde en büyük etkiye sahip olduğunu göstermektedir. Reaksiyon süresi uzadıkça dönüşüm oranları hızlı bir şekilde artmıştır. Ayrıca, kullanılan katalizör miktarı da doğrudan etkili olmuş ve en yüksek dönüşüm oranı, Alkol/FFA oranının 9/1 olduğu durumda elde edilmiştir. Ayrıca, yapısal katalizörlerin varlığında gerçekleşen reaksiyonun dönüşüm değerinin, toz formundaki katalizörlerin değerleriyle karşılaştırılabilir olduğu tespit edilmiştir. Ayrıca yapılandırılmış katalizörlerde toz katalizöre göre ayırma adımına gerek kalmamıştır.Master Thesis Modification of polysulfone ultrafiltration membranes with polydopamine deposition and dextran grafting for enhanced whey protein filtration(01. Izmir Institute of Technology, 2024) Onuk, Ecem; Altınkaya, SacideBu çalışmada, 10 kDa ve 100 kDa ticari polisülfon (PSF) membranların protein kirlenme direncini artırmak için iki farklı yüzey modifikasyon yöntemi geliştirilmiştir. İlk yöntemde, oksijen gaz akışı altında ve klasik polimerizasyon yaklaşımı kullanılarak dopamin kaplama yapılmıştır. 1 g/L peynir altı suyu çözeltisi ön işlemden geçirildikten sonra dopaminle modifiye edilmiş membranlardan süzülmüştür. Oksijen gaz akışı altında 10 dakikada dopamin ile kaplanan 10 kDa PSF membranı %18'lik bir akı düşüşü ve en yüksek akı geri kazanım oranı (%86) ile minimum kirlenme göstermiştir. Öte yandan, benzer koşullarda dopaminle kaplanan 100 kDa PSF membranı kaplanmamış haline göre daha fazla kirlenmiştir. Klasik yöntemle kaplanan dopamin her 2 PSF membranında kirlenme dirençlerini iyileştirememiştir. Tezde uygulanan ikinci yöntemde, PSF membranları farklı dekstran konsantrasyonları kullanılarak ve farklı kaplama sürelerinde dekstran aşılama ile modifiye edilmiştir. Bu membranlardan peynir altı suyu ön işlemden geçirilmeden filtrelenmiştir ve 20 mg/mL dekstran konsantrasyonu ile 2 saatlik bir aşılama süresi optimum aşılama koşulları olarak belirlenmiştir. Bu koşullar altında, 10 kDa membran %16,6 akı azalması ve %55,2 akı geri kazanım oranı, 100 kDa membran ise %55,9 akı azalması ve %91,3 akı geri kazanım oranı göstermiştir. 100 kDa ve 10 kDa dekstran aşılı membranların seri bağlanması durumunda en yüksek protein konsantrasyon faktörü (10) elde edilmiş, bu konfigürasyon 10 kDa aşılı membranın akı geri kazanım oranını %55'ten %83'e çıkarmıştır. Tüm membranlar SEM-EDX, zeta potansiyeli, AFM, TGA, XPS, FTIR-ATR, yüzey serbest enerjisi ve temas açısı ölçümleri kullanılarak karakterize edilmiştir. Dekstran aşılanmış ve PDA kaplanmış membranların alkali ortamlarda stabil olmadığı görülmüştür.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 Development of hydrogels via photocrosslinking of wool proteins(01. Izmir Institute of Technology, 2024) Yakar, İrem; Top, AybenYüksek su emme kapasitesine ve doku benzeri özelliklere sahip hidrojeller, yara iyileşmesi için ideal nemli bir ortam sağlamaktadır. Bu çalışma, yara iyileştirme uygulamaları için doğal bir protein olan oksitlenmiş keratin (KTS) ve sentetik bir polimer olan Pluronic F127 bazlı biyoaktif gallik asit (GA) ve karbon noktaları (CD'ler) içeren hibrit hidrojellerin sentezlenmesine odaklanmıştır. KTS ve F127'nin metakrilatlanmış formları (KTSMA ve F127MA) metakrilik anhidrit kullanılarak sentezlenmiş ve fonksiyonelleştirilmiş formlar spektr oskopik yöntemler kullanılarak doğrulanmıştır. KTSMA ve F127MA, kendi kendini destekleyen hidrojeller oluşturmak için Irgacure 2959 fotobaşlatıcı kullanılarak UV ışığı altında çapraz bağlanmıştır. Üç hidrojel hazırlanmıştır: K4 (%4 KTSMA), K7.5 (%7.5 KTSMA) ve KP7.5 (%4 KTSMA + %3.5 F127MA) ve bunların viskoelastik, şişme, bozunma ve morfolojik özellikleri belirlenmiştir. Hücre proliferasyon testleri, tüm hidrojellerin hücre büyümesini desteklediğini göstermiştir. KP7.5 hidrojelleri kararlı mekanik ve bozunma özellikleri sergilemiştir. Karbon noktalar kurkumin ve l-lizin kullanılarak sentezlenmiş ve S. aureus'a karşı ılımlı antibakteriyel özelliklere sahip olduğu gösterilmiştir. Karbon noktaların yapısal ve optik özellikleri karakterize edilmiştir. Çok işlevli hidrojeller, KPGA, KPCD ve KPGACD, GA ve CD'lerin KP7.5 hidrojeline dahil edilmesiyle elde edilmiştir. GA içeren hidrojeller, DPPH testi ile değerlendirildiği üzere kayda değer antioksidan aktivite sergilemiştir. Biyouyumlulukları göz önüne alındığında, bu hidrojeller yara iyileştirme uygulamalarında potansiyel kullanıma sahiptir.Master Thesis Investigation of leaching parameters in the recycling of waste Li-Ion batteries by hydrometallurgical method(01. Izmir Institute of Technology, 2024) Aslan, Melike Kübra; Özşen, Aslı YükselATIK Li-İYON BATARYALARIN HİDROMETALURJİK YÖNTEMLE GERİ DÖNÜŞÜMÜNDE LİÇ PARAMETRELERİNİN İNCELENMESİ Gelişen teknoloji ile birlikte otomotiv, enerji ve elektronik aletler gibi bir çok sektörde Li-iyon pillerine talep artmaktadır. Bu doğrultuda, Li-iyon pil yapımı için ham madde ihtiyacı da oluşmaktadır. Tüketim çağındaki bu kısıtlı ham madde mevcudiyetinde de Li-iyon pil geri dönüşümünün önemi artmaktadır. Bu düşünce doğrultusunda, bu çalışmada Li-iyon pillerinin hidrometalürjik yöntemle geri dönüşümüne odaklanılmıştır. Çalışmada, hidrometalürjik yöntem aşamalarından biri olan liç kademesinde eklenen H2SO4 ve H2O2 miktarları, sıcaklık, H2O2'nin varlığı ve ekleme önceliği gibi parametrelerin Nikel ve Kobalt liç verimlerine etkisi incelenmiştir. Çalışmalar sonucunda, H2SO4 miktarının artmasıyla birlikte Nikel ve Kobalt liç verimlerinin arttığı gözlemlenmiştir. Ayrıca, sıcaklık artışıyla da liç verimlerinin orantılı olarak arttığı görülmüştür. H2SO4 miktarının ve sıcaklığın etkisinin incelendiği sıralı çalışmalar sonucunda, %94,09 Co, %85,09 Ni liç verimi elde edilmiştir. Çalışmalarda, liç aşamasında H2O2 varlığı, miktarı ve ekleme önceliği de incelenen parametreler arasındadır. H2O2 varlığıyla Nikel ve Kobalt veriminin arttığı görülmüştür. H2O2'nin ekleme önceliğinin de önemli olduğu görülmüştür. Öncelikle H2O2 eklemesi yapıldığında H2O2'nin liç verimini etkilemediği, tam tersi H2SO4, H2O2 eklemesiyle Nikel ve Kobalt liç verimleri artmıştır.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 Development of Carbon-Free Zinc-Air Batteries(01. Izmir Institute of Technology, 2024) Belet, Yunus Emre; Ebil, ÖzgençZinc-air batteries are thought to be among the greatest substitutes for present energy storage systems because of their high energy densities (~1000 Wh/kg), affordability, and safety. However, zinc-air batteries face several problems, such as carbon corrosion, pore-clogging, and electrode passivation. The main cause of these problems is carbon in the air electrode. Therefore, carbon should be eliminated from the air electrode to enhance its performance. This thesis aims to synthesize an electrocatalyst for air electrodes for secondary carbon-free zinc-air batteries within the scope of the M-Era.NET 'AMAZE' project. Initially, manganese oxide was selected as an electrocatalyst and synthesized using a co-precipitation method with different parameters such as concentration, pH, temperature, and precursor materials. The best MnxOy was obtained with a solution pH and temperature of 9.5 and 60°C, respectively. The main precursor for the catalyst was KMnO4, with a ratio of KMnO4:HCl as 20:4 by volume. α-MnO2 with a surface area of 85.68 m2g-1 was obtained. In addition, onset overpotentials for oxygen reduction and oxygen evolution reactions with 650mV and 271mV, respectively, and a maximum current density of 10.5 mA.cm-2 were obtained. Nickel and cobalt additions were evaluated to improve ORR and OER activity. Catalyst with MnxNiyCozOt(1:0.5:0.5) composition performed better than other samples and had the highest surface area (172.06 m2g-1), ORR and OER potentials of 463mV and 700mV, respectively, and current density of 96 mA.cm-2.Master Thesis Design of Ni-Metal Organic Framework (ni-Mof(74)) for Efficient Co2 Adsorption(01. Izmir Institute of Technology, 2024) Gürsel Karpuz, Hande; Özkan, Seher Fehime ÇakıcıoğluThe urgency the address high CO2 concentrations in the Earth's atmosphere increases each day prompting collaborative efforts between industry and the science community to develop various solutions. Among these, carbon capture utilization and storage (CCUS) technologies are proven to be integral. Rooted in CO2 adsorption, carbon capture forms the cornerstone of CCUS technologies. Consequently, developing effective CO2 capture materials and designing systems capable of integrating these materials into real-world practical applications play a crucial role. In this study, one of the most promising materials for future CO2 capture technologies, Ni-MOF-74, is synthesized, characterized, and tested for CO2 adsorption capacity. Following the synthesis process Ni-MOF-74 is immobilized on acrylonitrile fabric in order to achieve a flexible and versatile structure with high CO2 capacity that can be integrated in various applications. The highest surface area and CO2 adsorption capacity achieved by the synthesized Ni-MOF-74 powder are 180 m2/g and 1.98 mmol/g, respectively. Synthesized Ni-MOF-74 powder was successfully immobilized on an acrylic fabric substrate through the drip casting method. The resulting composite showed a decrease in CO2 adsorption capacity only by 8% which is promising for practical applications and a fair compromise considering that the flexible structure offers an opportunity to be utilized in a wide range of scenarios.