Electrospun synthesized sulfonated peek separator for power composites
Elektrospun sentetik sülfonatlanmış peek güçlü kompozit için ayırıcı
- Tez No: 854151
- Danışmanlar: PROF. DR. FEVZİ ÇAKMAK CEBECİ, PROF. DR. MEHMET YILDIZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mühendislik Bilimleri, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Sabancı Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 64
Özet
Polietereterketon (PEEK) esaslı üzerinde elektrospinning nanofiberleri elektro dokuma ile üretmek amacıyla kontrollü süfonlanma gerçekleştirilmiştir. Üretilen elektrodokunmuş nanofiberler, güç kompozitinde kullanılmak üzere Li+-iyon iletken polietilen oksit (PEO) katı elektroliti oluşturmak için bir ayırıcı olarak kullanılmıştır. Başarılı sülfonlanma reaksiyonun 8 saat ve 60°C koşullarında gerçekleştiği -SO3H fonksiyonel grubunun varlığı ile gerçekleştiği doğrulanmıştır. Elektrodokuma ile gözeneklerin miktarı ve şekli ile lif çapı kontrol edilir, belirtilen özellikler geliştirilmiş mekanik performans, termal kararlılık ve iyon iletkenliği ile karakterize edilen çok ince bir ayırıcı tabakanın üretilmesine olanak sağlamıştır. Elektrodokumanın en iyilenmiş koşullarının, 16 kV gerilim, 3 ul/dak besleme hızı, 10 cm uzaklık ve %35 ağırlıkça çözelti konsantrasyonu olarak belirlenmiştir. Bu koşullarda elektrodokunmuş nanofiberlerin boncuklu yapı oluşturmadığı daha iyi ıslanabilirlik ve mekanik özelliklere sahip olmasına yol açtığı belirlenmiştir. Nanofiber çapı en iyilenmiş koşullarda 50 ila 71 nm arasında değişecek şekilde olduğu ölçülmüştür. İyonik iletkenliği ölçmek için elektrokimyasal empedans spektroskopisi (EIS) analizi gerçekleştirildi. Bu çalışma için karbon fiber (CF) dokuma kumaşlar elektrot olarak kullanıldı ve sülfonlanmış PEEK (SPEEK) ayırıcı kullanılarak elektrolitin iyonik iletkenliği oda sıcaklığında 1.27×10−3 S.cm−1 olarak elde edildi. Mekanik özellikler için dinamik mekanik analizleri (DMA) gerçekleştirildi ve elde edilen sonuçlar, SPEEK ayırıcı için daha iyi depolama ve kayıp modülü değerine sahip olduğunu gösterilmiştir, daha yüksek cam geçiş sıcaklığı nedeniyle geniş bir hizmet sıcaklık aralığı sunacağı belirlenmiştir.
Özet (Çeviri)
The controlled sulfonation on polyetheretherketone (PEEK) is carried out with the aim of production of electrospinning nanofibers. The produced electrospun nanofibers are used as a separator to fabricate the Li+-ion conducting polyethylene oxide (PEO) solid electrolyte for utilization in the power composite. The presence of the -SO3H functional group confirms the successful sulfonation under the conditions of 8 h and 60 °C. By electrospinning, the amount and shape of the porosity and diameter of fibers are controlled, which led to the fabrication of a very thin layer of separator with enhanced mechanical performance, thermal stability, and ion conductivity. The optimum condition of electrospinning includes an applied voltage of 16 kV, a feed rate of 3 μl/min, a distance of 10 cm, and a solution concentration of 35 wt.%, in which no bead formation happened and electrospun nanofibers have better wettability and mechanical properties. The diameter of nanofibers is measured under optimal conditions, ranging from 50 to 71 nm. Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS) analysis is carried out to measure the ionic conductivity of the system. The carbon fiber (CF) woven fabrics are employed as electrodes, and the ionic conductivity of the electrolyte is enhanced by utilizing a sulfonated PEEK (SPEEK) membrane leading to obtaining a high ionic conductivity of 1.27×10−3 S.cm−1 at room temperature. Dynamic mechanical analysis (DMA) is carried out, and the obtained results illustrate the better storage and loss modulus for the sulfonated PEEK separator and offer a wide range of service temperatures due to the higher glass transition temperature.
Benzer Tezler
- Yakıt hücrelerinde kullanılmak üzere elektrospun kompozit membran sentezi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of electrospun composite membranes for use in fuel cells
ZEYNEP KÜBRA ÇINAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Kimya MühendisliğiGazi ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NURSEL DİLSİZ
- Synthesis, characterization, and application of a novel thin film composite (TFC) forward osmosis (FO) membrane for seawater desalination
Deniz suyu arıtımı için yeni ince film kaplamalı ileri osmoz (İO) membranı üretimi, karakterizasyonu ve uygulanması
RAED M S ELKHALDI
Doktora
İngilizce
2018
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMAİL KOYUNCU
- Sinir doku onarımı için polimerik nanofiber doku iskeleleri
Polymeric nanofibrous scaffolds for peripheral nerve regeneration
MURAT DEMİRBİLEK
Doktora
Türkçe
2011
BiyolojiHacettepe ÜniversitesiNanoteknoloji ve Nanotıp Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EMİR BAKİ DENKBAŞ
- Electrospun nanofibers of one step synthesized poly(Acrylonitrile- co-Vinyl acetate)/polypyrrole composites
Tek adımda sentezlenen poli(Akrilonitril-ko-Vinil asetat)/polipirol kompozitlerinden elektroçekim yöntemi ile nanolif eldesi
BURCU ARMAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2012
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. A. SEZAİ SARAÇ
- Kemik doku mühendisliği için elektro-eğrilmiş poli(e-kaprolakton) membran esaslı doku iskeleleri
Electrospun poly(e-caprolactone) membrane based scaffolds for bone tissue engineering
İSMAİL ALPER İŞOĞLU
Doktora
Türkçe
2009
BiyomühendislikHacettepe ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERHAN BİŞKİN