Exploring interfacial structure near a hydrophobic surface: A computational study
Hidrofobik bir yüzey yakınındaki arayüzey yapısının araştırılması: Hesaplamalı bir çalışma
- Tez No: 937230
- Danışmanlar: PROF. DR. ALPARSLAN OZTEKİN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Lehıgh Unıversıty
- Enstitü: Yurtdışı Enstitü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Sulu çözeltiler ile hidrofobik politetrafloroetilen (PTFE) arasındaki arayüzey etkileşimlerini incelemek amacıyla moleküler dinamik (MD) simülasyonları gerçekleştirilmiş; literatürdeki önemli bilgi boşlukları doldurulmuş ve suyun düzlemsel hidrofobik arayüzeylerle olan atomik düzeydeki etkileşimleri hakkında yeni bilgiler sunulmuştur. İlk olarak, Titanocene Dichloride (TD) araştırmalarındaki eksiklikleri gidermek ve PTFE simülasyonlarını deneysel verilerle doğrulamak amacıyla TD ve PTFE için kuvvet alanı parametreleri geliştirilmiştir. Ardından, tuzluluk ve sıcaklığın su damlacıklarının ıslanabilirliği üzerindeki etkileri incelenmiş ve PTFE'nin hidrofobikliğinin artan tuzluluk ve sıcaklıkla birlikte yükseldiği gösterilmiştir. Bu gözlemler, PTFE yüzeyinden iyon ayrışmasını ortaya koyarak, suyun yapısındaki bozulmalar ve damlacık yayılmasındaki değişiklikler hakkında önemli bilgiler sunmuştur. Son olarak, gözenekli ve gözeneksiz PTFE membranlar üzerinde tuzlu ve saf su levhalarının etkileşimlerini incelemek amacıyla yeni bir arayüz sistemi tasarlanmıştır. Bu çalışma, buhar köprüsü oluşumu, su levhalarının neden olduğu bükülme, gözenek temas açılarındaki değişimler ve iyon ayrışması gibi konulara ilişkin yeni bulgular sunmuştur. Tuzluluğun, buhar köprüsünün kalıcılığını uzattığı, birleşmeyi geciktirdiği, deformasyonu artırdığı ve gözenekli bölgede daha yüksek iyon konsantrasyonlarına yol açtığı tespit edilmiştir.Bu bulgular, hidrofobik yüzeylerle su levhası etkileşimlerinin anlaşılmasını derinleştirecek ve tuzdan arındırma ve membran teknolojisinin ilerlemesine yardımcı olacaktır.
Özet (Çeviri)
Molecular dynamics (MD) simulations were conducted to investigate the interactions at the interface between aqueous solutions and hydrophobic polytetrafluoroethylene (PTFE), filling significant knowledge gaps in the literature and providing novel insights into the atomic-level interactions of water with planar hydrophobic interfaces. First, force field parameters for Titanocene Dichloride (TD) and PTFE were developed to address gaps in TD research and to validate PTFE simulations against experimental data. Subsequently, the effects of salinity and temperature on water droplet wettability were investigated, showing that PTFE's hydrophobicity increases with higher salinity and temperature. Observations revealed ion segregation away from the PTFE surface, offering crucial insights into disruptions in water structuring and changes in droplet spreading. Lastly, a new interfacial system was designed to simulate interactions between saline and pure water slabs on both porous and non-porous PTFE membranes. This led to novel findings on vapor bridge formation, slab-induced bending, variations in pore contact angles, and ion segregation. Salinity was found to prolong vapor bridge persistence, delay coalescence, increase deformation, and result in higher ion concentrations within the porous region. These findings will deepen the understanding of water slab interactions with hydrophobic surfaces and help advance desalination and membrane technology.
Benzer Tezler
- Akaryakıtla çalışan endüstriyel tav fırınlarında yanma, sıcaklık ve basıncın optimum kontrolu
Optimum control of combustion temperature and pressure in industrial tempering furnaces working with fuel-oil
MEHMET EROĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
1987
Makine MühendisliğiGazi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YÜCEL ERCAN
- Çekirdeksiz kuru üzümde uygulanan politikanın Ege Bölgesinde üretim ve üretici açısından sonuçlarının değerlendirilmesi
Başlık çevirisi yok
GÜVEN ÖZERİN
- S.S. Çiçek yetiştirme ve satış kooperatifi İzmir mezatında aylara göre piyasaya arzedilen süs bitkileri cinsleri ve toptan fiyatlarının 1984-1985 kış sezonu (Kasım-Mayıs) içerisindeki değişimi
Başlık çevirisi yok
TANAY BİRİŞÇİ
Yüksek Lisans
Türkçe
1986
Peyzaj MimarlığıEge ÜniversitesiPeyzaj Mimarlığı Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ADNAN HATİPOĞLU
- KY-89 zeolitinde asitlik dağılımının ve bazı hidrokarbonların etkin difüzyon katsayılarının gaz kromatografi ile tayini
Başlık çevirisi yok
SEZAİ ERDEM
Yüksek Lisans
Türkçe
1987
Kimya MühendisliğiEge ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÖNÜL GÜNDÜZ
- Renk görüntü teorisi ve televizyona uygulaması
Theories of colour vision and their application to television
MUSTAFA LAMİ TAPLAMACIOĞLU
Doktora
Türkçe
1986
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiGazi ÜniversitesiElektrik-Elektronik Eğitimi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ATİLLA ÖZMEN
- Spinntester makinasında optimum pamuk ipliği eğirme koşullarının saptanması üzerine bir araştırma
Başlık çevirisi yok
SEDAT DİNÇBOSTANCI
Yüksek Lisans
Türkçe
1986
Tekstil ve Tekstil MühendisliğiEge ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. YALÇIN BOZKURT