Influence of mixing methods on the nox reduction capability and electrical properties of photocatalytic cementitious systems
Karıştırma metotlarının fotokatalitik bağlayıcılı sistemelerin nox indirgeme kabiliyetine ve elektriksel özelliklerine etkisi
- Tez No: 651271
- Danışmanlar: PROF. DR. MUSTAFA ŞAHMARAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2020
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Hacettepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Toksik hava kirleticileri olarak kabul edilen nitrojen oksitler (NOx), nitröz oksitten nitrik aside kadar değişen bileşikleri içeren yüksek derecede reaktif ve tehlikeli gazlar grubudur. Özellikle kalabalık şehirlerde sanayi kuruluşlarından ve araçlardan bu gazların salınımı ciddi seviyelere ulaşmıştır. Bu gazların olumsuz etkilerini ortadan kaldırmak için titanyum dioksit (TiO2), genel olarak NOx oksidasyonundaki yüksek etkinliği nedeniyle bir fotokatalizör olarak kullanılmaktadır. TiO2'yi çimento esaslı kompozitlerde kullanmak, sisteme fotokatalitik yetenek kazandırır: TiO2'nin matris içerisinde homojen ve kararlı dağılımı, gelişmiş fotokatalitik verimlilik için tartışılmaz bir gerekliliktir. Bu çalışmanın temel amacı uygun maliyetli çimentolu sistemlerin daha uygulanabilir karıştırma metotlarının ve TiO2'nin uygun dağılımının sağlanması hedeflenerek çimento esaslı malzemelerde yüksek dozajlı nano-TiO2(bağlayıcı malzemelerin toplam ağırlığının %5'i) dağılımı üzerinde farklı karıştırma teknikleri ve sürfaktan malzemelerin etkilerinin incelenmesidir. Nano-TiO2'nin düzenli dağılımını sağlamak için beş farklı karıştırma yöntemi önerilmiştir. Söz konusu yöntemler farklı karıştırma prosedürleri, ekipman ve sürfaktan kullanılarak uygulandı. Her bir karıştırma yönteminin performansı, fotokatalitik performans, elektriksel dirençleri (EI), basınç dayanım ölçümleri ve mikroyapısal analize dayalı olarak değerlendirildi. Test sonuçları, poliakrilik asidin (PAA) nano-TiO2 dağılımı üzerindeki dikkat çekici olumlu etkisini açıkça göstermektedir. Genel olarak, en yüksek dağılım, ultrasonikasyon ve polikarboksilat eter bazlı akışkanlaştırıcı (PCE) ve PAA'nın birlikte kullanımıyla meydana gelmiştir. Elde edilen sonuçlar ışığında, EI testinin, matris boyunca iletken nanopartiküllerin homojen dağılımını belirlemede oldukça etkili bir değerlendirme yöntemi olduğu açıkça ifade edilebilir. Sonuçlar, ayrıca elektriksel performans ile kompozitlerin elektriksel özellikleri azot monoksitlerin (NO) oksidasyonu arasında önemli bir ilişkisini göstermiş ve kompozitlerin elektriksel özelliklerinin fotokatalitik verimliliklerinde güvenilir bir değerlendirme sağlayabilir.
Özet (Çeviri)
Nitrogen Oxides (NOx) are a group of highly reactive and hazardous gases encompassing compounds ranging from nitrous to nitric acid. Air pollution caused by nitrogen oxides that are emitted to the atmosphere by industrial corporations and vehicles has reached worrisome levels, especially in crowded cities. To eliminate the adverse effects of these gases, titanium dioxide (TiO2) is used worldwide as a photocatalyst due to its high efficiency in oxidization of NOx. Incorporating TiO2 into cement-based composites gives them photocatalytic capability: uniform and stable dispersion of TiO2 throughout the matrix is an indisputable requirement for improved photocatalytic efficiency. The main purpose of this study is to investigate the effects of different mixing techniques and surfactant materials on the dispersion of high dosage nano-TiO2 particles (5% of total weight of binder materials) throughout cement-based materials, with the goal of producing cost-effective cementitious systems, more feasible mixing methods, and ensuring proper dispersion of nano-TiO2. Five different mixing methods were proposed to achieve uniform distribution of the nano-TiO2. They were each implemented using different mixing procedures, equipment and surfactants. The performance of each mixing method was evaluated based on photocatalytic performance, electrical impedance (EI), compressive strength and microstructural analysis. Test results showed evidence of the significantly positive effect of polyacrylic acid (PAA) on the dispersion of nano-TiO2. In general, the highest dispersion occurred with ultrasonication and binary utilization of polycarboxylate ether-based plasticizer (PCE) and PAA. The EI test was a highly effective evaluation method for homogeneous distribution of conductive nano particles throughout the matrix. Results also showed a significant relationship between electrical performance and nitric oxide (NO) degradation of composites, and electrical properties of composites are able to provide a reliable estimate of the photocatalytic efficiency of them.
Benzer Tezler
- Multi-objective optimization of swirl burner with premixed ammonia/hydrogen flame
Ön karışımlı amonyak/hidrojen alevine sahip girdaplı yakıcının çok hedefli optimizasyonu
MEHMET ANIL GÜLŞAN
Doktora
İngilizce
2026
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YAKUP ERHAN BÖKE
- Hafif betonlarda agrega konsantrasyonunun mekanik özelliklere etkisi
Infuluence of aggregate volume concentration on the mechanical properties of lightweight concretes
AYDIN ARDA
- Yarı hafif betonun inelastik davranışının incelenmesi
The Effect of mix composition on the inelastic behavior of semi lighitweight concrete
MOHAMMAD AL-AWAWDEH
- Effects of air pollutant parameters on respiratory diseases in Edirne
Edirne'de hava kirletici parametrelerinin solunum yolu hastalıklarına olan etkisi
KUTLAY ÖZDEMİR
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BURÇAK KAYNAK TEZEL
DR. ÖZKAN ÇAPRAZ
