Doğal malzeme katkılı kompozit membran sentezi
Synthesis of natural material added composite membrane
- Tez No: 610146
- Danışmanlar: PROF. DR. İRFAN AR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 67
Özet
Bu çalışmada PEM yakıt hücrelerinin en önemli bileşenlerinden biri olan membran için ticari membranlara alternatif olabilecek ucuz, yüksek proton iletkenliğine sahip, kimyasal ve mekanik dayanıklılığı yüksek membran sentezi amaçlanmıştır. Belirtilen özellikleri sağlamak için polyvinil klorür bazlı membran seçilmiştir. PVC membranlar, argon ve oksijen plasma ortamı altında, elektron bombardımanına maruz bırakılarak aktif gruplar olan sülfonik asit ve fosfonik asit grupların bağlanması sağlanmıştır. Argon ile oksijen plasma ortamlarının iletkenlik ve su tutma kapasitesine etkisi incelenmiştir. En yüksek proton iletkenliğine sahip olan membranın; oksijen plasması ortamında tutulduktan sonra sülfolanan membranlar olduğu ve oda sıcaklığında 0,02 S/cm proton iletkenliğine, %3,9 su tutma kapasitesine sahip olduğu gözlenmiştir. Plazma işlemiyle, membrana yüzey modifikasyonu yapılmıştır ancak membran içinde su tutma özelliğine sahip alanlar oluşturulmamıştır. Bu nedenle membranın su tutma kapasitesini ve dolaylı olarak proton iletkenliğini arttırmak için katkı maddesi olarak farklı oranlarda agar kullanılmıştır. Sentezlenen membranlarda su tutma, şişme, empedans analizi, FT-IR analizi, mekanik dayanıklılık analizi ve tek hücre performans testi yapılmıştır. Agar katkısının membranın su tutma kapasitesini arttırsa da difüzyon direncini de arttırması dolayısıyla proton iletkenliğini düşürdüğü gözlenmiştir. Ayrıca agar katkısı ile mekanik dayanıklılık azalmıştır. Plazma aşılama ile başarılı şekilde membranlar oluşturulsa da agar katkısının membran üzerindeki etkilerinin olumsuz olduğu gözlenmiştir.
Özet (Çeviri)
In PEM fuel cells, membrane is one of the most important components. In this study, it is aimed to synthesize a membrane which has a high chemical and mechanical resistance, a high proton conductivity, a low price and can compete against commercial membranes. In order to meet the given specifications, polyvinyl chloride-based membranes chosen. PVC membranes were exposed an electron bombardment with argon or oxygen plasmas for grafting sulphuric acid and phosphoric acid functional groups. Effect of the plasma used for grafting on the proton conductivity and water uptake was investigated. Membrane with the highest proton conductivity was oxygen plasma induced sulfonation membranes and that membranes has 0.02 S/cm proton conductivity and 3.9% water uptake. With the plasma grafting, only membrane surface was modified but it was not aimed to form sites available for water uptake inside the membrane. So; agar, which is a very hydrophilic material, used for improved water uptake and indirectly improve proton conductivity. Characterization of synthesized membranes were carried out by applying water uptake, swelling, proton conductivity, FT-IR analysis, mechanical stability analysis and single cell performance test. Membranes with agar additives had a high-water uptake values but it increased the diffusion resistance, so the proton conductivity reduced. Also, agar decreased the mechanical stability of the membrane. To sum up, agar additives in membrane had negative impact but plasma grafting was successful and can be used for proton exchange membranes.
Benzer Tezler
- Karbonnanotüp katkılı polimerik membranların içme suyu arıtımında kullanılması
Using polimeric membranes with carbonnanotube for potable water treatment
VİLDAN CANSIZ SELÇUK
Doktora
Türkçe
2017
Çevre Mühendisliğiİstanbul ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NEŞE TÜFEKCİ
- Biyoteknolojik uygulamalarda kullanılmak üzere kitin ve biyosilika temelli üç boyutlu iskele üretimi ve karakterizasyonu
Production and characterization of a three-dimensional scaffold based on chitin and biosilica for use in biotechnological applications
BAHAR AKYÜZ YILMAZ
Doktora
Türkçe
2023
BiyoteknolojiAksaray ÜniversitesiBiyoteknoloji ve Moleküler Biyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MURAT KAYA
- Nanocomposite scaffolds containing metal nanoparticles
Metal nanotanecik içeren nanokompozit yapı iskeleleri
AYŞEN AKTÜRK
Doktora
İngilizce
2020
Biyomühendislikİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜLTEKİN GÖLLER
PROF. DR. MELEK MÜMİNE EROL TAYGUN
- Polimer esaslı gaz ayırma membranlarının hazırlanması
Preparation of polymer based gas separation membranes
ERTAN DOĞAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2010
Kimya Mühendisliğiİstanbul ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET KAŞGÖZ
YRD. DOÇ. DR. ALİ DURMUŞ
- Çinko oksit (ZnO) katkılı polietilenin (PE) termal ve mekanik özelliklerinin incelenmesi
Investigation of mechanical and thermal properties of zinc oxide additive polyethylene
NİHAL ALTUNTAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Polimer Bilim ve TeknolojisiManisa Celal Bayar ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. KAMİL ŞİRİN