Geri Dön

Pickering emülsiyonlar ile hiyerarşik makrogözenekli polimer kompozitlerinin hazırlanması ve fotokatalitik uygulamaları

Preparation of hierarchical macroporous polymer composites with pickering emulsions and their photocatalytic applications

PDF İndir

  1. Tez No: 436600
  2. Yazar: ELİF YÜCE
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. EMİNE HİLAL MERT
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Mühendislik Bilimleri, Polimer Bilim ve Teknolojisi, Engineering Sciences, Polymer Science and Technology
  6. Anahtar Kelimeler: emülsiyon kalıplama, yüksek iç fazlı emülsiyon (HIPE), Pickering-emülsiyon, poli-Pickering-HIPE, heterojen fotokatalitik bozunma, emuslion templating, high internal phase emulsion (HIPE), Pickering-emulsion, poly-Pickering-HIPE, heterogenous photocatalytic degradation
  7. Yıl: 2016
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Yalova Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Polimer Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 100

Özet

Son yıllarda gözenekli polimer kompozitleri geniş yüzey alanları, yüksek kimyasal dayanımları, geçirgenlik özellikleri ve düşük yoğunlukları sebebiyle oldukça büyük ilgi çekmektedir. Bu malzemelerin pek çok alanda kataliz, filtrasyon, adsorpsiyon, ve sensörler, v.b. gibi sayısız uygulamaları mevcuttur. Bu nedenle de farklı proseslerle bu malzemelerin hazırlanması sıklıkla araştırmaların odağında yer almaktadır. Bu kapsamda, bu tez çalışmasının konusu heterojen fotokataliz uygulamaları için yeni türde makrogözenekli polimer kompozitlerinin hazırlanmasına yoğunlaşmıştır. Bu amaçla, Pickering yüksek iç fazlı emülsiyonlar (Pickering High Internal Phase Emulsion, Pickering-HIPE) hiyerarşik gözenekli polimer ağları oluşturmak üzere kalıp olarak kullanılmıştır. HIPE'ler yüksek oranda iç faz (veya dispers faz) içeren konsantre emülsiyonlardır. HIPE'lerin sürekli fazının veya her iki fazının birden monomer(ler) içermesi durumunda poliHIPE olarak adlandırılan hiyerarşik makrogözenekli polimerler elde edilebilir. HIPE'ler genellikle koalesansa karşı yüksek oranlarda emülgatörler kullanılarak kararlı hale getirilir. Ancak nanopartiküller kullanılarak da HIPE'lerin kararlılığının sağlanması mümkündür. Bu durumda oluşan emülsiyon ve polimer sırasıyla Pickering-HIPE ve poli-Pickering-HIPE olarak adlandırılır. Bu tez çalışmasında yüzey modifiye TiO2 nanotanecikleri kullanılarak makrogözenekli polimer kompozitleri geliştirilmiştir. Bu amaçla, halka açılması metatez polimerizasyonu (Ring Opening Metathesis Polymerisation, ROMP) ile disiklopentadien (DCPD) esaslı Pickering-HIPE'lerden poli-Pickering-HIPE kompozitleri hazırlanmıştır. Ardından elde edilen polimer kompozitlerinin morfolojik, mekanik ve ısıl özellikleri nanopartikül miktarı değiştirilerek araştırılmıştır. Buna ek olarak, polimer zincirlerinin oksidatif bozunmasını önlemek amacıyla HIPE formülasyonlarına geleneksel bir antioksidant katılmış ve elde edilen poli-Pickering-HIPE'lerin oksidatif kararlılığı mekanik özelliklerinin değişimi gözlemlenerek araştırılmıştır. Elde edilen poli-Pickering-HIPE kompozitlerinin fotokatalitik aktivitesi 4-nitrofenolün (4-NP'nin) heterojen fotokatalitik bozunma reaksiyonunun incelenmesi ile belirlenmiş ve büyük-ölçekli fotoreaktörlerde kullanılabilecek kinetik bir ifade türetilmiştir.

Özet (Çeviri)

In recent years, highly porous polymer composites are attracting considerable interest due to their large surface area, high chemical resistance, permeability properties, and low densities. These materials have numerous applications in many fields such as catalysis, filtration, adsorption, sensors, etc. For this reason, preparation of such materials with different processes is frequently in focus of research. In this context, the subject of this thesis has been focused on the preparation of novel macroporous polymer composites for heterogeneous photocatalysis applications. With this aim, Pickering high internal phase emulsions (Pickering-HIPEs) have been used as templates to build hierarchical porous polymer networks. HIPEs are concentrated emulsions consisting of a high ratio of internal phase (or dispersed phase). In case of either one or both phases of a HIPE contain monomer(s) hierarchical macroporous polymers named“polyHIPEs”can be produced. HIPEs are usually stabilised by using relatively high amounts of emulsifiers coalescence. However, it is also possible to stabilise HIPEs with the use of nanoparticles. In this case, the resulting emulsion and the polymer are named as Pickering-HIPE and poly-Pickering-HIPE, respectively. In this thesis study, with the use of surface modified TiO2 nanoparticles macroporous polymer composites have been developed. To this end, poly-Pickering-HIPE composites have been prepared from dicyclopentadien (DCPD) based Pickering-HIPEs by using ring opening metathesis polymerization (ROMP). Afterwards, the morphological, mechanical and thermal properties of the resulting polymer composites have been investigated by varying the used nanoparticle amount. Moreover, in order to prevent oxidative degradation of the polymer chains a conventional antioxidant was introduced into the HIPE formulations and oxidative stability of the obtained poly-Pickering-HIPEs have been investigated by observing the change in mechanical properties. Photocatalytic activity of the resulting poly-Pickering-HIPE composites was determined by investigating the kinetics of the heterogeneous photocatalytic degradation reaction of 4-nitrophenol (4-NP) and a kinetic expression, which can be used in the development of large-scale photocatalytic reactor has been obtained.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    595297

    Production, development and use of emulsions coated with TiO2 nanoparticles for degradation of bisphenol A

    TiO2 nanotanecikleri ile kaplı emülsiyonların üretilmesi, geliştirilmesi ve Bisfenol A degradasyonu için kullanılması

    ÇAĞLA URAL

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2019

    Kimya MühendisliğiEge Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. İDİL YILMAZ İPEK

  2. Tez No

    579500

    Dermal pickering emülsiyon formülasyonlarının optimizasyonu ve in vitro performanslarının değerlendirilmesi

    Optimization of dermal pickering emulsion formulations and evaluation of in vitro performances

    NERİMAN AYDİLEK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Eczacılık ve Farmakolojiİstanbul Üniversitesi

    Farmasötik Teknoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SEVGİ GÜNGÖR

  3. Tez No

    657783

    Encapsulation of omega-3 fatty acids into starch nanoparticle stabilized pickering emulsions

    Omega-3 yağ asitlerinin nişasta nanopartiküllerle stabilize edilmiş emülsiyonlar içine enkapsüle edilmesi

    AYŞE KORKUT

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2021

    Mühendislik BilimleriAbdullah Gül Üniversitesi

    Nanoteknoloji ve İleri Malzemeler Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. KEVSER KAHRAMAN

  4. Tez No

    803914

    Encapsulation of aqueous Hibiscus sabdariffa L. extract in food-grade high internal phase pickering emulsions stabilized by soy protein isolate

    Sulu Hibiscus sabdariffa L. ekstraktının soya proteini ile stabilize edilen gıda sınıfı yüksek dahili fazlı pıckerıng emülsiyonlarda enkapsülasyonu

    HÜMEYRA ÇAVDAR

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    Gıda Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ESRA ÇAPANOĞLU GÜVEN

  5. Tez No

    465265

    Manyetit-altın hibrit nanopartiküllerin sentezi, karakterizasyonu ve mikroyapıların eldesinde kullanılması

    Synthesis and characterization of magnetite-gold hybrid nanoparticles and their usage in microstructure fabrication

    ERDEM ALP

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2017

    Kimya MühendisliğiHacettepe Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. NİHAL AYDOĞAN

Geri Dön