Molecular modeling of Bio-MOF's for anesthetic Xe recovery from exhale gas mixtures
Bio-MOF'lar kullanılarak ekshale gaz karışımlarından anestezik Xe geri kazanımının moleküler modellenmesi
- Tez No: 784730
- Danışmanlar: DOÇ. DR. YELİZ GÜRDAL DURĞUN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyomühendislik, Bioengineering
- Anahtar Kelimeler: Gaz karışımları, Ksenon, Moleküler dinamik, Moleküler modelleme, Monte Carlo Yöntemi, Gas mixtures, Xenon, Molecular dynamic, Molecular modeling, Monte Carlo Method
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Adana Alparslan Türkeş Bilim ve Teknoloji Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyomühendislik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Xenon (Xe) için ucuz ve verimli bir geri kazanım süreci tasarlamak, sürdürülebilir uygulamaların geliştirilmesinde önem kazanmaktadır. Xe'yi anestezik gaz karışımlarından ayırmak için metal organik çerçevelerin (MOF'lar) kullanılması, literatürde nadiren ve yüzeysel olarak incelenen bir konudur. Bu tezde, biyo-uyumlu metal katyonlar ve biyolojik bağlayıcılar tarafından oluşturulan 43 biyolojik MOF'un (Bio-MOF) Xe geri kazanım performansları teorik olarak araştırılmıştır. CO2, O2 ve N2 ile ikili karışımlarındaki Xe alımları ve Xe geçirgenlikleri, Grand Canonical Monte Carlo ve Molecular Dynamics simülasyonları uygulanarak hesaplanmıştır. Metaloporfirin, hekzakarboksilat, triazin veya pirazol ligandları, dimetalik birimleri, nispeten büyük gözenek boyutları (PLD>5 Å ve LCD>10 Å), boşluk fraksiyonları (≈0,8) ve geniş yüzey alanları (>2900 m2/g) içeren malzemeler Xe geri kazanımı için en yüksek performanslı Bio-MOF'lar olarak belirlenmiştir. Sonuçlarımız, Xe'nin nanogözenekli malzemelerdeki seçici adsorpsiyonunda kritik bir rol oynayan, nadiren incelenen aerojen etkileşimlerinin örneklerini göstermektedir.
Özet (Çeviri)
Designing an in expensive and highly efficient recovery process for Xenon (Xe) is gaining importance in the development of sustainable applications. Using metal organic frameworks (MOFs) for separating Xe from anesthetic gas mixtures has been a recent topic studied rarely and superficially in the literature. In this thesis, we theoretically investigate Xe recovery performances of 43 biological MOFs (Bio-MOFs) formed by biocompatible metal cations and biological endogenous linkers. Xe uptakes and Xe permeabilities in its binary mixtures with CO2, O2, and N2 are investigated by applying Grand Canonical Monte Carlo and Molecular Dynamics simulations. Materials having metalloporphyrin, hexacarboxylate, triazine, or pyrazole ligands, dimetallic paddlewheel units, relatively large pore sizes (PLD>5 Å and LCD>10 Å), large void fractions (≈0.8), and large surface areas (>2900 m2/g) are determined as top performing Bio-MOFs for Xe recovery. The results of this thesis show examples of rarely studied aerogen interactions that play a critical role in selective adsorption of Xe in nanoporous materials.
Benzer Tezler
- Samaryum (III) bileşiğinde gözlenen manyetik değiş tokuş etkileşmesinin matematiksel modellenmesi
Mathematical modelling of the observed magnetic exchange interaction in the samarium (III) complex
SÜLEYMAN AKSOY
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Fizik ve Fizik MühendisliğiMuğla Sıtkı Koçman ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÖRKEM OYLUMLUOĞLU
- Valorisation of whey components via enzymatic ceramic membranes for biopolymer synthesis and bio-based nanofiber membrane fabrication
Enzimatik seramik membranlar ile peynir altı suyu bileşenlerinin biyopolimer sentezi ve biyo-nanolif membran üretimi için değere dönüştürülmesi
SAMA ALI QAHTAN AL-MUTWALLI
Doktora
İngilizce
2025
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. DERYA YÜKSEL İMER
PROF. DR. FRANK LİPNİZKİ
- Frequency-domain modeling and optimization of graphene FET-based molecular communication receivers
Grafen FET tabanlı moleküler haberleşme alıcılarının frekans-bölgesi modellemesi ve optimizasyonu
ALİ ABDALİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Mühendislik BilimleriKoç ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MURAT KUŞCU
- Nanoscale and bio-inspired communication techniques for the internet of bio-nano things
Biyo-nano nesnelerin interneti için nano-ölçekli ve biyolojik-esinli haberleşme teknikleri
MURAT KUŞCU
Doktora
İngilizce
2017
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKoç ÜniversitesiElektrik Elektronik Mühendisliği Bilim Dalı
PROF. DR. ÖZGÜR BARIŞ AKAN
- Development of practical receiver architectures for molecular communication in ınternet of nano things (IoNT)
Nano-nesnelerin internetinde moleküler haberleşme için pratik alıcı mimarilerinin geliştirilmesi
DİLARA AKTAŞ
Doktora
İngilizce
2025
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKoç ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖZGÜR BARIŞ AKAN