Geri Dön

Yağ-su ayrımında kullanılmak üzere sıcaklık duyarlı akıllı membran geliştirilmesi

Development of thermo-responsive smart membrane for oil-water separation

  1. Tez No: 760267
  2. Yazar: NUR ORAL
  3. Danışmanlar: PROF. DR. GÜLDEMET BAŞAL BAYRAKTAR
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Mühendislik Bilimleri, Engineering Sciences
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2022
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Ege Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Biyoteknoloji Bilim Dalı
  13. 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

  1. 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

    İngilizce

    2020

    Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. DERYA YÜKSEL İMER

  2. Optimization of anaerobic membrane bioreactors for sludge treatment

    Anaerobik membran biyoreaktörler ile çamur arıtımı optimizasyonu

    AMR MUSTAFA ABDELRAHMAN

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MUSTAFA EVREN ERŞAHİN

    PROF. DR. EVELİNE VOLCKE

  3. 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

    İngilizce

    2019

    Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. FİLİZ KARAOSMANOĞLU

  4. 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

    İngilizce

    2019

    Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. DERYA YÜKSEL İMER

  5. 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

    İngilizce

    2012

    Biyoteknolojiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. MAHMUT ALTINBAŞ

    DOÇ. DR. DİDEM OKUTMANTAŞ

    PROF. BÜLENT KESKİNER