Investigation of parameters affecting morphologies of microfiltration and ultrafiltration membranes fabricated via phase separation microfabrication
Faz ayırma mikro üretim tekniği ile üretilen mikrofiltrasyon ve ultrafiltrasyon membran morfolojilerini etkileyen parametrelerin araştırılması
- Tez No: 475054
- Danışmanlar: DOÇ. DR. PINAR ZEYNEP ÇULFAZ EMECEN, YRD. DOÇ. DR. ERHAN BAT
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2017
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 94
Özet
Bu çalışma faz ayırma mikro üretim tekniği ile üretilen polietersülfon membranların morfolojilerini etkileyen faktörleri incelemektedir. Buhar ile ve sıvı ile faz ayırma yöntemlerinin birleşimi kullanılarak düz ve oluklu membranlar üretilmiş, bu membranlar taramalı electron mikroskobu, saf su geçirgenliği ve ekmek mayası (Saccharomyces Cerevisiae) kirlenme testleriyle karakterize edilmiştir. Kütlece %10 polietersülfon, %60 polietilen glikol (PEG-400), %25 N-metil-2-pirolidon (NMP) ve %5 saf su içeren polimer çözeltileriyle dökülen oluklu membranlarda filtrasyon verimini arttırmak adına ters asimetrik yapıya ulaşmak hedeflenmiştir. Buharla faz değiştirme işlemi esnasında nemli hava akış hızı, nemli havaya maruz kalma süresi ve bağıl nem değiştirilerek membran morfolojisi ayarlanmaya çalışılmıştır. Sonuçlar istenen ters asimetrik yapıya en yakın yapının 0.9 L/dk akış hızında yüzde seksen bağıl neme 4 dakika maruz kalan membranlarda olduğunu göstermektedir, bu yüzden bu membranın oluklu ve düz halleri araştırmanın ileriki aşamaları için uygun görülmüştür. Seçilen membranlar ayrıca gözenek boyutlarını küçültebilmek ve yüzey hidrofilikliğini arttırmak adına polidopamin ile kaplanmıştır. Kaplanmış ve kaplanmamış membranlar saf su geçirgenliği ve maya filtrasyonu sırasında kirlenme testlerine tabi tutulmuşlardır. Polidopamin kaplama beklendiği gibi hem düz hem oluklu membranların saf su geçirgenliğini azaltmıştır, fakat tüm membranlar hala BSA geçirmeye devam etmiştir. Buna ek olarak, beklenenin aksine polidopamin kaplanan membranların kaplanmamış olanlara göre daha çok kirlendiği gözlenmiştir. Oluklu membranların düz muadillerine göre daha yüksek saf su geçirgenliği gösterdiği ve filtrasyon sırasında daha az kirlendiği gözlemlenmiştir.
Özet (Çeviri)
This study examines the factors affecting the morphology of polyethersulfone membranes produced via phase separation microfabrication technique. Flat and corrugated membranes were prepared using a combination of vapor induced and liquid induced phase separation, and characterized using scanning electron microscopy, pure water permeance tests and Baker's yeast (Saccharomyces Cerevisiae) fouling tests. An inverse asymmetric morphology was tried to be achieved for corrugated membranes, in order to increase the effectiveness of filtration for a polymer solution containing 10% polyethersulfone, 60% polyethylene glycol (PEG-400), 25% N-methyl-2-pyrollidone (NMP) and 5% pure water by weight. Membrane morphologies were tried to be tuned by altering humid air flow rate, humid air exposure time and relative humidity during vapor induced phase separation. Results showed that the closest structure to desired inverse asymmetric membrane was the membrane exposed to humid air for 4 minutes at 80% relative humidity with the flow rate of 0.9 L/min, which was chosen with its flat counterpart for further investigation. Chosen membranes were also exposed to polydopamine coating for pore size reduction and increasing the surface hydrophilicity. Coated and uncoated membranes were compared for their pure water permeance and fouling during yeast filtration. Polydopamine coating decreased the pure water permeance on both type of membranes as expected, however all the membranes performed no rejection to BSA solutions. Moreover, it was observed that polydopamine coated membranes have shown worse fouling performances when compared to their uncoated counterparts. Corrugated membranes had higher pure water permeances and better fouling behavior compared to their flat counterparts.
Benzer Tezler
- Yeni Tip Ni-Cr/hBN fonksiyonel kompozit kaplamaların elektrodepolama yöntemi ile üretilmesi, mekanik ve korozyon özelliklerinin incelenmesi
Production of new type Ni-Cr/hBN functional composite coatings by electrodeposition method and investigation of mechanical and corrosion properties
MEHMET DEMİR
Doktora
Türkçe
2021
Makine Mühendisliğiİskenderun Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERDOĞAN KANCA
PROF. DR. İSMAİL HAKKİ KARAHAN
- Molibdendisülfit esaslı malzemelerin sentezi ve süperkapasitör uygulamalarının incelenmesi
Synthesis of molybdenedisulfide based materials and investigation of supercapacitor applications
ÖZGE DEMİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
EnerjiYıldız Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. METİN GENÇTEN
- Sıçanların kainik asit epilepsi modelinde bazı terpenlerin nöroprotektif etkilerinin araştırılması
Investigation of neuroprotective effects of some terpenes in the kainic acid epilepsy model of rats
HÜSNİYE ÖZALP
- Nötral molekül kaynağı kullanılarak yapılan sıçratma işleminin yüksek hız takım çeliklerinin yüzey özelliklerine etkisi
Başlık çevirisi yok
UMUT H. KAHRAMAN
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMalzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA ÜRGEN
- Elektroüretimle nanolif eldesine etki eden faktörlerin ve jelatin-pektin içeren nanoliflerin model gıdaların reolojik özelliklerine etkilerinin incelenmesi
Investigations on affecting parameters of electrospinning and rheological properties of model food systems containing electrospun gelatin-pectin nanofibers
ALPARSLAN KUMRU
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Gıda Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. FİLİZ ALTAY