Applications of electrospun nanofibers in filtration processes
Elektroeğirme nanoliflerin filtrasyon işlemlerinde uygulamaları
- Tez No: 342913
- Danışmanlar: DOÇ. DR. MUSTAFA MUAMMER DEMİR
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya, Polimer Bilim ve Teknolojisi, Chemistry, Polymer Science and Technology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2013
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 183
Özet
Elektroeğirme, geniş bir yelpazede organik ve/veya inorganik malzemelerden ultra ince lifsi yapılar üretmek için basit ve çok yönlü bir yöntemdir. Çözelti ve enstrümental parametreler ayarlanılarak lif çapı ve yüzey/iç yapıları kontrol edilebildiğinden dolayı, elektroeğirme nanolifler, kütlesel büyüklükteki aynı malzemelerle elde edilemeyen gelişmiş özellikler sergilerler. Bu tez, elektroeğirme nanoliflerin olağanüstü özellkleriyle ilişkili filtrasyon, algılama ve katalitik uygulamalarını incelemektedir. Çalışılan sistemler burada rapor edilmiştir; (i) Bu tezin ilk kısmı, elektroeğirme nanolifsi membranların filtrasyon uygulamaları ile ilgilidir. Nanometre boyutunda kitosan lifler, Fe(III), Cu(II), Ag(I) ve Cd(II) iyonlarının sulu çözeltilerden sorpsiyonu için kullanılmıştır. Kitosan liflerin yüzeyi homojen dağılımlı sıfır değerlikli demir nanotanecikler ile işlevselleştirilerek inorganik arsenik türlerinin uzaklaştırılmasında kullanılmıştır. Sürekli akış altında radyoaktif uranil iyonlarının kolon sorpsiyonu, amidoksimlenmiş poliakrilonitril lifler kullanılarak gerçekleştirilmiştir. (ii) Bu tezin ikinci kısmı, seramik liflerin algılama uygulamalarını sunmaktadır. Elektroeğrilmiş ZnO liflerin nem sensörü özellikleri, kuartz kristal mikrobalans (KKM) metodu kullanılarak ve elektriksel ölçümler yapılarak araştırılmıştır Elektroeğirme tekniği CeO2/ZnO ve ZnO bazlı nanoliflerin KKM elektrodu yüzeyine depolanması için kaplama işlemi olarak kullanılmıştır. Lif-kaplı KKM sensörü uçucu organik bileşiklerin (UOB) algılanmasında kullanılmıştır. (iii) Bu tezin son kısmı katalitik uygulamalar için hiyerarşik yapılı kompozit nanoliflerin üretimi için bir yaklaşım anlatmaktadır. CeO2, LiCoO2 öncülleri ile SiO2 nanotaneciklerinin birlikte elektroeğrilmesi ile hazırlanan bu nanoyapılı malzemeler, Rodamin B?nin fotokatalitik bozunmasında kullanılmıştır.
Özet (Çeviri)
Electrospinning is a simple and versatile method to fabricate ultrathin fibrous mats from a wide variety of organic and/or inorganic materials. Since it allows fabricating fiber diameter and surface/internal structures by solution and instrumental parameters, electrospun fibers provide much enhanced functionalities, which can not be obtained by bulk materials. This thesis examines the filtration, sensing and catalytical applications associated with the remarkable features of electrospun nanofibers. The systems studied are reported herein; (i) The first part of this dissertation deals with the filtration applications of electrospun nanofibrous membranes. Nano-sized chitosan fibers were utilized for sorption of Fe(III), Cu(II), Ag(I), and Cd(II) ions from aqueous solutions. The surface of chitosan fibers were further functionalized by monodisperse nano zero-valent iron (nZVI) particles for the removal of inorganic arsenic species. Sorption of radioactive U(VI) ions from aqueous systems via column sorption under continuous flow was performed using amidoximated polyacrylonitrile fibers. (ii) The second part of this dissertation presents sensing applications of ceramic fibers. Humidity sensing properties of electrospun ZnO fiber mats were investigated by quartz crystal microbalance (QCM) method and electrical measurements. Electrospinning technique was used as coating process for deposition of CeO2/ZnO and ZnO based nanofibers on the electrode of QCM. The fiber-coated QCM sensors were used for the detection of volatile organic compounds (VOCs). (iii) The last part of this dissertation describes an approach to fabricate hierarchically structured composite nanofibers. The nanostructured materials prepared by the simultaneous electrospinning of CeO2 and LiCoO2 precursors and SiO2 nanoparticles were used for the photocatalytic degradation of Rhodamine B.
Benzer Tezler
- Atık otomobil ön camlarından geri dönüştürülmüş polivinil bütiral ile elekto-eğrilmiş nanofiberlerin hazırlanması ve karakterizasyonu
Preparation and characterization of electrospun nanofibers with recycled polyvinyl butyral from automobile windshields
BURCU GÜNER
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Kimya MühendisliğiGazi ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NURSEL DİLSİZ
- Elektrospinning tekniği ve UV ışımasının eşzamanlı olarak uygulanması ile nanofiber membranların uygulanması hazırlanması ve kıymetli metallerin adsorpsiyonunda
Preparation of nanofiber membranes by the implementation of electrospinning technique and UV radiation simultaneously and application on adsorption of precious metals
BİHTER ZEYTUNCU
Doktora
Türkçe
2014
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SÜLEYMAN AKMAN
PROF. DR. ONURALP YÜCEL
- The separation of phenolic compounds from red colored fruit juices by using electrospun nanofiber membranes
Elektroeğirme nanolif membranlarla kırmızı suyu meyve sulardan fenolik bileşen ayrışması
FARZANEH AZIZZADEH
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Gıda Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FİLİZ ALTAY
- Çözeltiden üfleme tekniği ile yeni tip filtre ve membranların geliştirilmesi
Development of novel filters and membranes by solution blowing technique
YUSUF POLAT
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞAFAK YILMAZ
YRD. DOÇ. DR. ALİ KILIÇ
- Synthesis, characterization, and application of a novel thin film composite (TFC) forward osmosis (FO) membrane for seawater desalination
Deniz suyu arıtımı için yeni ince film kaplamalı ileri osmoz (İO) membranı üretimi, karakterizasyonu ve uygulanması
RAED M S ELKHALDI
Doktora
İngilizce
2018
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMAİL KOYUNCU