Su arıtımına yönelik yüksek geçirgenlik ve seçiciliğe sahip yenilikçi membran geliştirilmesi, karakterizasyonu ve uygulaması
Development, characterization and application of innovative membrane with high permeability and selectivity for water treatment
- Tez No: 942426
- Danışmanlar: DOÇ. DR. YAVUZ SALT
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Hızla artan nüfus, kontrolsüz endüstriyelleşme ve bunun sonucunda oluşan çevresel etkiler sonucu; dünya üzerindeki kullanılabilir temiz su kaynakları hızla tükenmektedir ve yapılan projeksiyonlar sonucu önümüzdeki birkaç yıl içinde dünya nüfusunun yarısından fazlasının su kıtlığı çekeceği öngörülmektedir. Bu durumun önüne geçebilmek için mevcut su kaynaklarının daha dikkatli kullanılması ve sürekli artan ihtiyacın karşılanabilmesi için yeni ve sürdürülebilir su kaynaklarının ortaya konması gerekmektedir. Dünya yüzeyinin büyük bir alanının denizler ile kaplı olması ve nüfusun büyük bir çoğunluğunun kıyı bölgelerine yerleşik olarak yaşamakta olması, deniz suyu desalinasyonu bu su problemin çözümü doğrultusunda umut vadetmektedir. Desalinasyon çalışmaları göz önüne alındığında membran teknolojisinin düşük enerji tüketimi, kolay kapasite artışı, sürekli ayırma, diğer ayırma işlemlerine kolay adaptasyon gibi avantajları sayesinde, mevcut diğer ayırma işlemlerine önemli bir alternatif olduğu görülmektedir. Bu tez kapsamında yüksek ayırma performansına sahip poli(vinil alkol) (PVA) membranlar, zeolit 5A dolgulaması ile hazırlanmış ve mevcut teknolojilere alternatif olacak şekilde pervaporasyon membran prosesi kullanılarak farklı sıcaklıklarda, sentetik deniz suyu (35g/L) ile test edilmiştir. Çözelti-döküm tekniği ile hazırlanan inorganik malzeme dolgulu polimerik membranlar alan emisyonlu taramalı elektron mikroskobu (FESEM), termogravimetrik analiz (TGA), Fourier transform kızılötesi spektroskopisi (FTIR) ve mekanik testler ile karakterize edilmiştir. Membranların sorpsiyon özellikleri ve ayırma performansı farklı sıcaklıklarda (30, 45, ve 60°C) incelenmiştir. Sorpsiyon verileri kullanılarak membran-çözücü ilişkisi araştırılmıştır. Bu tez kapsamında hazırlanan membranların 60°C'de yapılan pervaporasyon deneyleri sonucu 5,82 kg/m2h permeat akısına ve %99,9'un üzerinde tuz alıkoyma oranlarına sahip olduğu görülmüş ve hazırlanan membranların pervaporasyon ile desalinasyon uygulamalarında yüksek ayırma performansının yanında yüksek dayanıma sahip ve umut vadedici olduğu ortaya konmuştur.
Özet (Çeviri)
The clean water resources are rapidly depleting as a result of the negative environmental impacts of the increasing population and uncontrolled industrialization and projections predict that many regions will face water scarcity in the next few years. To prevent this problem, the existing water sources must be treated more carefully and new and sustainable water sources must emerge to meet the ever-increasing growth. Because a large part of the world is covered with water and most of the population is distributed to the coastal regions, seawater desalination is promising as a solution to this water scarcity problem. Considering desalination studies, membrane technology appears to be an important alternative to the existing traditional separation processes, thanks to its low energy consumption, easy capacity increase, continuous separation, and easy adaptation to other separation processes. Within this thesis, poly(vinyl alcohol) (PVA) membranes with high separation performance were prepared with zeolite-5A incorporation and tested with synthetic seawater (35g/L) at different temperatures by pervaporation membrane process. Polymeric membranes with inorganic material incorporation were prepared by solution-casting method and characterized by field emmission scanning electron microscopy (FESEM), thermogravimetric analysis (TGA), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) and mechanical tests. Sorption properties and separation performance of the membranes were investigated at 30, 45 and 60°C. Membrane-solvent relationships were investigated using sorption data. As a result of pervaporation experiments conducted at 60°C, the membranes have a permeate flux of 5.82 kg/m2h and salt retention rates of over 99.9%. Membranes have high stability as well as high separation performance.
Benzer Tezler
- Recombinant expression and purification of aquaporins as membrane proteins from halophilic, thermophilic, and cold-adapted microorganisms
Halofilik, termofilik ve soğuk adaptasyonlu mikroorganizmalardan membran proteinleri olarak aquaporinlerin rekombinant ekspresyonu ve saflaştırılması
KADİRCAN CİVELEK
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Biyokimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
PROF. DR. NEVİN GÜL KARAGÜLER
DR. ÖĞR. ÜYESİ NACİYE ESRA ATEŞ GENCELİ
- Development of interlayer based thin-film nanofibrous composite membranes adjusted by functionalized carbon nanotubes for effectual water purification
Etkili su arıtma için fonksiyonelleştirilmiş karbon nanotüplerle ayarlanan iç tabaka bazlı ince film nanolifli kompozit membranların geliştirilmesi
SEYEDEHNEGAR ARABI
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiNanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BİHTER ZEYTUNCU GÖKOĞLU
DOÇ. DR. HÜLYA CEBECİ
- Fundamentals of ion selectivity in charged membranes: Effect of membrane water content
Yüklü membranlarda iyon seçiciliğinin temelleri: Membran su içeriğinin rolü
HANDE DEMİR
Yüksek Lisans
İngilizce
2026
KimyaKoç ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ PINAR AYDOĞAN GÖKTÜRK
- Bazı esterlerin kinetik incelenmesi ve termodinamik parametrelerin belirlenmesi
Kinetic study and detesmination of thermodnamic parameters of some esters
İBRAHİM TAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
1986
Kimya MühendisliğiUludağ ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA CEBE
- Bazı sert çekirdekli meyve türlerinde döllenme biyolojisi üzerinde yöntem çalışmaları
Başlık çevirisi yok
ATBİMOĞLU ADALET