Geri Dön

Elektro üfleme yöntemi ile polisülfon membranların üretimi ve hava uygulamalarında kullanımı

Production of polysulfone membranes by electro-blowing and usage in air applications

  1. Tez No: 730431
  2. Yazar: ZÜLEYHA SARAÇ
  3. Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ ÇİĞDEM TAŞDELEN YÜCEDAĞ
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2022
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Gebze Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 68

Özet

Hava kirliliği, günümüzde karşılaşılan en büyük çevresel sorunlardan biridir. Nanolifler, yüksek porozite, dayanıklı geçirgenlik performansı, düşük üretim maliyeti ve kolay ölçeklenebilirliklerinden dolayı hava filtrasyonu için cazip seçeneklerdir. Bu çalışmada, yüksek kimyasal ve mekanik kararlılık ve kolay işlenebilirlik gibi üstün özelliklerinden dolayı polisülfon (PSU) kullanılarak elektro-üfleme yöntemi (EBS) ile dayanıklı, sağlam ve hidrofobik bir hava filtrasyon ortamı üretilmesi amaçlanmıştır. Bu çalışma, hava filtreleme uygulamaları için EBS ile PSU nanolif üretiminin ilk optimizasyon çalışmasıdır. Üretimin optimizasyonu için incelenecek bağımsız değişkenler konsantrasyon, hava basıncı ve voltaj olarak seçilmiştir. Taguchi deney tasarımının“en küçük en iyi”yaklaşımıyla en küçük ortalama lif çapını (AFD) sağlayan, değişkenlerin optimize edilmiş değerleri sırasıyla konsantrasyon, hava basıncı ve voltaj için ağırlıkça %13 PSU, 3 bar ve 7.5 kV olarak belirlenmiştir. Doğrulama deneyinden elde edilen numunenin AFD'si 105 nm'dir. Numunelerin yüzey morfolojileri, porozite değerleri ve ıslanabilirlik davranışları sırasıyla taramalı elektron mikroskobu (SEM), gravimetrik yöntem ve su temas açısı (WCA) ölçümleri yapılarak incelenmiştir. Hidrofobik özellik gösteren PSU nanolifleri yüksek WCA değerine (159,8'e kadar) ve yüksek gerilme mukavemeti değerine (1,38 MPa'ya kadar) sahiptir. Farklı biriktirme sürelerinde (15, 30, 45, 60 dk.) hazırlanan numuneler filtrasyon verimliliği, basınç düşüşü, kalite faktörü ve Knudsen sayısı (Kn) açısından incelenmiştir. 60 dakika üretim süresi ile hazırlanan numunenin filtrasyon verimi ve basınç düşüşü sırasıyla %98.09 ve 202 Pa olarak ölçülmüştür.

Özet (Çeviri)

Air pollution is one of the biggest environmental problems faced today. Nanofibers are attractive options for air filtration due to their high porosity, resilient permeability performance, low production cost and easy scalability. In this study, it was aimed to produce a durable, robust, and hydrophobic air filtration media by electro-blowing method (EBS) using polysulfone (PSU) due to its superior properties such as high chemical and mechanical stability and easy processability. This study is the first optimization study of EBS and PSU nanofiber production for air filtration applications. Concentration, air pressure and voltage were determined as independent variables for the optimization based on“smaller is better”approach of Taguchi design of experiment. The optimized values which supplied the smallest average fiber diameter (AFD) possible, were obtained 13 wt% PSU, 3 bar, and 7.5 kV for concentration, air pressure and voltage, respectively. The AFD of the sample obtained from the confirmation experiment is 105 nm. Surface morphologies, porosity values, and wettability behaviours of the samples were investigated by using scanning electron microscopy (SEM), gravimetric method, and contact angle (WCA) measurements, respectively. Super hydrophobic PSU nanofibers have high water contact angle value (up to 159.8) and high stress value (up to 1.38 MPa). Samples prepared at different deposition times (15, 30, 45, 60 min) were investigated in terms of filtration efficiency, pressure drop, quality factor and Knudsen number (Kn). The filtration efficiency and the pressure drop of the sample with 60 min of spinning time were measured as 98.09% and 202 Pa, respectively.

Benzer Tezler

  1. Polyamide synthesis for reverse osmosis membrane and substrate optimization

    Reverse osmosiz membranlar için polyamid ince film sentezi ve destek yüzey optimizasyonu

    BÜŞRA ARSLAN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Nanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. LEVENT TRABZON

    DR. ÖĞR. ÜYESİ ÇİĞDEM TAŞDELEN YÜCEDAĞ

  2. Elektro üfleme yöntemiyle üretilen poliviniliden florür (PVDF) nanoliflerin elektrostatik filtreleme özelliklerinin iyileştirilmesi

    Improving electrostatic filtration performance of polyvinylidine fluoride (PVDF) nanofibers produced via electro blowing method

    MERVE NUR SAĞIRLI

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Tekstil ve Tekstil Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Tekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ALİ KILIÇ

  3. Bimodal fonksiyonel dokusuz hava filtrelerinin üretimi ve geçirgenlik özelliklerinin karakterizasyonu

    Production of bimodal functional non-woven air filters and characterization of their permeability properties

    ALİ TOPTAŞ

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Tekstil ve Tekstil Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Tekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ALİ KILIÇ

  4. Elektro üfleme yöntemiyle üretilen poliamid nanoliflerin filtrasyon özelliklerinin iyileştirilmesi

    Improvement of filtration properties of polyamide nanofibers produced by electro blowing method

    ALİ TOPTAŞ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Tekstil ve Tekstil Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Tekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. ALİ KILIÇ

  5. Elektro üflemeli eğirme tekniğinin baharat karışımı uçucu yağları ile zenginleştirilmiş polilaktik asit esaslı nanolif üretiminde kullanımı

    Use of electro blown spinning technique in the production of polylactic acid-based nanofibers enriched with essential oils from spice mixtures

    HİLAL ÖZGE BOYRAZ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Gıda MühendisliğiBursa Teknik Üniversitesi

    Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. AYCAN YİĞİT ÇINAR

    DOÇ. DR. FURKAN TÜRKER SARICAOĞLU