Geri Dön

Structuring of cellulose nanocrystal deposit layers during crossflow membrane filtration

Çapraz akışlı membran filtrasyonunda selüloz nanokristal birikiminin yapısı

PDF İndir

  1. Tez No: 973602
  2. Yazar: BENGİSU BARIŞ
  3. Danışmanlar: PROF. DR. PINAR ZEYNEP ÇULFAZ EMECEN, DOÇ. DR. EMRE BÜKÜŞOĞLU
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2025
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.

Özet

Bu çalışma, TEMPO (2,2,6,6-Tetrametilpiperidin-1-oksil) ile oksitlenmiş selüloz nanokristallerinden (TEMPO-CNC'ler) çökelti tabakalarının oluşumunu ve yapılarının TEMPO-CNC konsantrasyonu, tuz konsantrasyonu ve biriktirme süresinden nasıl etkilendiğini araştırmaktadır. Sülfürik asit hidrolizi ile sentezlenen CNC'lerin TEMPO-oksidasyonu ile elde edilen TEMPO-CNC'ler, çapraz akışlı filtrasyon kullanılarak gözenekli destek membranları üzerine çökeltilmiştir. Oluşan kek tabakalarının stabilizasyonu için 0.2 M AlCl3 kullanılmış, ardından ultra saf su ile durulanmıştır. Kekteki akı davranışını, direnci, optik davranışı ve katı içeriğini araştırmak için polarize optik mikroskobu (POM), taramalı elektron mikroskobu (SEM) ve termogravimetrik analiz (TGA) gibi karakterizasyon teknikleri kullanılmıştır. Yapıdan AlCl3 geçirilmesi, kek direncini önemli ölçüde etkilemeden katı içeriğini yükseltmiştir, bu da kek tabakasından daha yüksek bir dirence sahip, yüksek konsantrasyonlu bir konsantrasyon polarizasyon tabakasının varlığına işaret etmiştir. Polarize optik mikroskobu, daha uzun biriktirme süreleri ile nematikten kolesterik yapıya bir geçiş olduğunu ortaya çıkarmıştır ve bu da kek tabakasında zamana bağlı yeniden yapılanmanın varlığını göstermiştir. 100 mM NaCl derişimi olan TEMPO-CNC süspansiyonunun filtrasyonu ile kek yüzeyinde agregasyon meydana gelmiştir. 5 mM NaCl ve farklı TEMPO-CNC konsantrasyonları ile hazırlanan kekler hem nematik hem de kolesterik düzen sergilemiştir. %0.30'luk TEMPO-CNC süspansiyonları ve çeşitli NaCl konsantrasyonları ile hazırlanan örneklerin yapılarında hem nematik hem de kolesterik düzen görülmüştür. Jel tabakası konsantrasyonları, sınırlayıcı akı verilerinden ağırlıkça yaklaşık %1 olarak tahmin edilirken KozenyCarman denklemi ve TGA kullanılarak daha yüksek katı içeriği hesaplanmıştır. Bu çalışma, çökelme süreleri, TEMPO-CNC ve tuz konsantrasyonu ile TEMPO-CNC kek tabakalarının yapısal özellikleri arasındaki ilişkinin daha iyi anlaşılmasını sağlamıştır.

Özet (Çeviri)

This study investigates the formation of deposit layers from TEMPO (2,2,6,6- Tetramethylpiperidin-1-yl)oxyl)-oxidized cellulose nanocrystals (TEMPO-CNCs) and how their structures are affected by TEMPO-CNC concentration, salt concentration and deposition duration. TEMPO-CNCs obtained by TEMPO-oxidation of CNCs synthesized via sulfuric acid hydrolysis were deposited onto porous support membranes using crossflow filtration. 0.2 M AlCl3 was used for the stabilization of the formed cake layers, followed by rinsing with ultrapure water. Characterization techniques including polarized optical microscopy (POM), scanning electron microscopy (SEM), and thermogravimetric analysis (TGA) were employed to investigate flux behavior, resistance, optical behavior, and solid content in the cake. AlCl3 permeation raised solid content without significantly affecting cake resistance, which is attributed to a highly concentrated concentration polarization layer with comparable resistance to the cake layer. Polarized optical microscopy revealed a transition from nematic to cholesteric structure with longer deposition times, indicating structural reorganization in the cake layer. Filtration of TEMPO-CNC suspension with 100 mM NaCl concentration resulted in aggregation on the cake surface. At 5 mM NaCl, cakes prepared with different TEMPO-CNC concentrations exhibited both nematic and cholesteric ordering. The samples prepared with the suspensions of 0.30% TEMPO-CNC and various NaCl concentrations showed both nematic and cholesteric symmetries in their structures. Gel layer concentrations were estimated around 1 wt.% from limiting flux data, while higher solid contents were calculated using the Kozeny-Carman equation and TGA. This study enabled a better understanding of the relationship between deposition durations, TEMPO-CNC concentration, salt concentration and the structural properties of TEMPO-CNC deposit layers.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    1012299

    Nişasta bazlı dolgularda mikrokristalize selülozkullanılarak ısıl stabilitenin artırılması

    Enhancing thermal stability in starch-based fillings usingmicrocrystalline cellulose

    SAADET BARILDAY MAYUK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2026

    Gıda MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesi

    Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ÖMER SAİD TOKER

  2. Tez No

    416720

    Structuring of surface for light management in monocrystalline si solar cells

    Tek kristal yapılı silisyum güneş hücrelerindeki pul yüzeyinin ışık yönetimi için şekillendirilmesi

    SEDAT BİLGEN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2015

    EnerjiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. RAŞİT TURAN

  3. Tez No

    35469

    Aspects of visual structuring of urban form in Ankara

    Ankara kent formunun görsel kurgusu

    ELA ALANYALI

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    1994

    MimarlıkOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Mimarlık Ana Bilim Dalı

    DR. ALİ CENGİZKAN

  4. Tez No

    338244

    Effect of structuring cooperative learning based on conceptual change approach on students' understanding of the concepts of mixtures and their motivation

    Kavramsal değişim yaklaşımına dayalı işbirlikli öğrenmeyi yapılandırmanın öğrencilerin karışım kavramlarını anlamaları ve motivasyonu üzerine etkisi

    HATİCE BELGE CAN

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2013

    Eğitim ve ÖğretimOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Ortaöğretim Fen ve Matematik Alanlar Eğitimi Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. YEZDAN BOZ

  5. Tez No

    862096

    Structuring the muslim pilgrimage to Mecca: The role of monarchs revisited

    Mekkeye yapılan hac yolculuğunun yapısallaşması: Kralların rolünü yeniden gözden geçirmek

    AMR MOHAMED HASSAN ELLITHY

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    Siyasal BilimlerOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Bölge Çalışmaları Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MELİHA ALTUNIŞIK

Geri Dön