Yağ-su ayrımında kullanılmak üzere sıcaklık duyarlı akıllı membran geliştirilmesi
Development of thermo-responsive smart membrane for oil-water separation
- Tez No: 760267
- Danışmanlar: PROF. DR. GÜLDEMET BAŞAL BAYRAKTAR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mühendislik Bilimleri, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Ege Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Biyoteknoloji Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 108
Özet
Bu tez çalışmasında, yağlı su atıklarının arıtılmasında kullanılan membranlarda karşılaşılan körlenme problemine çözüm olabilecek ve membran performansını arttıracak bir malzeme geliştirilmesi amaçlanmıştır. Elektro lif çekim ve elektro püskürtme yöntemlerinin eş zamanlı kullanılmasıyla selüloz asetat (CA) nanolifleri ve poli(N-izopropilakrilamid) (PNIPAM) hidrojel partiküllerinden oluşan kompozit bir membran üretilmiştir.Foto-polimerizasyon yöntemi ile başarıyla üretilen PNIPAM hidrojellerinde maksimum %2846 şişme kapasitesine ulaşılmıştır. Ayrıca, değişen çapraz bağlayıcı oranının ve foto-başlatıcı tipinin hidrojellerin şişme kapasitesine olan etkisi detaylı olarak incelenmiştir. Sıcaklık duyarlı bir malzeme olan PNIPAM hidrojelinin değişen ortam koşullarında gösterdiği davranışlar incelenmiştir. Kompozit membran üretiminden önce, lif ve partiküllerin eldesi için çalışılması gereken işlem parametrelerinin belirlenmesi amacıyla detaylı bir çalışma yapılmıştır. Boncuksuz yapıda selüloz asetat nanolifleri ve nano/mikro boyutta PNIPAM partikülleri başarıyla üretilmiştir. Üretilen kompozit membranların karakteristik özellikleri taramalı elektron mikroskobu (SEM), termogravimetrik analiz (TGA), yüzey temas açısı, cıva porozimetresi ve çekme testi ile incelenmiştir.Sonuç olarak, PNIPAM partiküllerinin selüloz asetat nanolifleri arasına dahil edildiği kompozit bir membran başarıyla üretilmiştir. Üretilen CA/PNIPAM membranının yağ/su karışımı ve yağ/su emülsiyonlarının ayrımında etkinliği ispatlanmıştır. Körlenme direnci arttırılan kompozit membran, sıcaklık duyarlı hidrojel içermesi sayesinde körlenme gerçekleştiğinde kolayca temizlenebilecektir.
Özet (Çeviri)
The aim of this thesis is to develop a smart membrane which will be a solution for the fouling problem and has enhanced separation performance. For this purpose, a multilayered composite membrane was produced which consisting cellulose acetate (CA) nanofibers and poly(N-isopropylacrylamide (PNIPAM) hydrogel particles by electrospinning and electrospraying simultaneously. PNIPAM hydrogels produced by photo-polymerization have 2846% swelling capacity at maximum. In addition, the effects of cross linker ratio and photo-initiator type on swelling capacity were investigated. The response of PNIPAM hydrogel which is a thermo-responsive material to ambient temperature was observed. Before the production of composite membrane step, a detailed parametric study was done for necessary process parameters for cellulose acetate nanofibers and PNIPAM hydrogel particles. In nano scale, bead-free cellulose acetate nanofibers and nano/micro scaled PNIPAM hydrogel particles were successfully produced. The characteristics of produced composite membranes were examined by scanning electron microscope (SEM), thermogravimetric analysis (TGA), surface contact angle, mercury porosimeter and mechanical test.As a result, the membrane was successfully produced which PNIPAM particles sprayed between cellulose acetate nanofibers. The separation efficiency of oil-water mixture and oil-water emulsion of the produced CA/PNIPAM membranes were proved. With the help of thermo-responsive hydrogel particles, the composite membrane can be cleaned easily after the fouling occurred.
Benzer Tezler
- Filtration performance of ceramic membranes at whey processing and risk assessment of end-product
Seramik membranların peynir altı suyu işlenmesinde filtrasyon performansı ve son ürünün risk analizi
FURKAN AYTEKİN
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. DERYA YÜKSEL İMER
- Optimization of anaerobic membrane bioreactors for sludge treatment
Anaerobik membran biyoreaktörler ile çamur arıtımı optimizasyonu
AMR MUSTAFA ABDELRAHMAN
Doktora
İngilizce
2023
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUSTAFA EVREN ERŞAHİN
PROF. DR. EVELİNE VOLCKE
- Thermodynamic equilibrium analysis of oxidative steam reforming of ethylene glycol and sorbitol
Etilen glikol ve sorbitolün oksidatif su buharı reformlama prosesinin termodinamik denge analizi
ALPER CESUR
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FİLİZ KARAOSMANOĞLU
- Ceramic membrane application for producing high quality end-product from acidic cheese whey based on filtration conditions and immobilized enzymatic activity
Asidik peynir altı suyundan yüksek kalitede son ürün eldesinde filtrasyon şartlarına ve immobilize enzim aktivitesine bağlı olarak seramik membran uygulaması
SAMA ALI QAHTAN AL-MUTWALLI
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. DERYA YÜKSEL İMER
- Biohydrogen production from baker's yeast industry wastewater using anaerobic membrane bioreactors
Ekmek mayası endüstirisi atıksuyundan membran biyorektörde biyohidrojen üretimi
CEREN KARA
Yüksek Lisans
İngilizce
2012
Biyoteknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. MAHMUT ALTINBAŞ
DOÇ. DR. DİDEM OKUTMANTAŞ
PROF. BÜLENT KESKİNER