İyonik organik çözücüler kullanılarak selüloz türevlerinin yüksek verimle sentezlenmesi
High-yield synthesis of cellulose derivatives using ionic organic solvents
- Tez No: 991990
- Danışmanlar: DOÇ. DR. SEVİL AKSU, PROF. DR. İBRAHİM HALİL MUTLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Mühendislik Bilimleri, Chemical Engineering, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Biyopolimerler, Lignoselülozik yapı, Yeşil kimya, Çözünürlük, Biopolymers, Lignocellulosic structure, Green chemistry, Solubility
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Akdeniz Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Selülozun geleneksel çözücülerde çözündürülememesi kullanım alanlarının sınırlı olmasına neden olarak üretim endüstrisi için dünya çapında bir sorun olmuştur. Bu tez çalışmasında, yeşil kimya ve sürdürülebilirlik ilkeleri doğrultusunda selülozun çevre dostu yöntemlerle çözündürülmesi ve kimyasal olarak modifiye edilmesi amaçlanmıştır. Bu çalışmada geleneksel çözücülerin çevresel ve ekonomik dezavantajlarından kaçınmak amacıyla selülozun iyonik organik çözücü (İOÇ) sistemlerindeki çözünürlüğü incelenmiştir. Deneysel süreçte kolin klorür/üre, sodyum hidroksit/üre/su ve çinko klorür dihidrat/formik asit/su sistemleri kullanılarak selüloz örnekleri çözündürülmüş, ardından selülozun türevlendirilmesi amacıyla merserizasyon ve metilasyon işlemleri gerçekleştirilmiştir. Çözücülerin çözündürme süreci üzerindeki etkinlikleri Polarize Optik Mikroskop ve FTIR analizleri ile ve metilasyon reaksiyonları sonucunda elde edilen ürünler ise FTIR, NMR ve XRD analizleri ile karakterize edilmiş ve yapısal değişiklikler karşılaştırılmıştır. Bulgular, seçilen İOÇ sistemlerinin selüloz çözünürlüğü açısından uygulanabilirliğini ortaya koymuştur. Ayrıca çalışma kapsamında elde edilen veriler, yeşil kimya prensiplerine uygun çözücü sistemlerinin endüstriyel ölçekte selüloz bazlı türevlerin üretimi için uygulanabilir yeni nesil yaklaşımlar sunulabileceğini göstermektedir. Bu tez, sürdürülebilir yöntemlerle katma değeri yüksek selüloz türevlerinin üretimi için özgün bir perspektif geliştirmekte ve ilgili bilim alanına hem temel hem de uygulamalı katkılar sağlamaktadır.
Özet (Çeviri)
The insolubility of cellulose in conventional solvents has been a global challenge for the manufacturing industry, significantly limiting its areas of application. In accordance with the principles of green chemistry and sustainability, this thesis aims to dissolve and chemically modify cellulose through eco-friendly methods. To circumvent the environmental and economic disadvantages associated with traditional solvents, the solubility of cellulose in ionic organic solvent (IOS) systems was investigated. In the experimental process, cellulose samples were dissolved using choline chloride/urea, sodium hydroxide/urea/water, and zinc chloride dihydrate/formic acid/water systems; subsequently, mercerization and methylation processes were carried out for the derivatization of cellulose. The effectiveness of the solvents on the dissolution process was characterized via Polarized Optical Microscopy (POM) and FTIR analysis. The products obtained from the methylation reactions were characterized through FTIR, NMR, and XRD analyses, and their structural changes were compared. The findings demonstrated the feasibility of the selected IOS systems in terms of cellulose solubility. Furthermore, the data obtained within the scope of this study indicate that solvent systems aligned with green chemistry principles offer viable, next-generation approaches for the industrial-scale production of cellulose-based derivatives. This thesis develops a novel perspective for the production of high value-added cellulose derivatives through sustainable methods, providing both fundamental and applied contributions to the relevant scientific field.
Benzer Tezler
- Rational design and applications of advanced functional polymer gels
İleri fonksiyonel polimer jellerin rasyonel tasarımı ve uygulamaları
MERTCAN ER
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NERMİN ORAKDÖĞEN
- İyonik sıvıların selüloz çözündürme özelliğinin kimyasal yapı ile ilişkisinin incelenmesi
Investigation of the relationship of ionic liquid's cellulose solving properties with chemical structure
ÇAĞLA KESKİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Kimya MühendisliğiGebze Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MAHMUT RAHİM BAYRAMOĞLU
- Sustainable recycling of waste cellulose: Microwave-assisted cellulose dissolution in ionic liquid and reactor design
Atık selülozun sürdürülebilir geri dönüşümü: İyonik sıvıda mikrodalga destekli selüloz çözünmesi ve reaktör tasarımı
GÖKMEN TAMER ŞANLI
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
KimyaSabancı ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YUSUF ZİYA MENCELOĞLU
- Cellulose membranes via alkaline hydrolysis of cellullose acetate membranes and their application in organic solvents
Selüloz asetat membranların alkalin hidrolizi ile selüloz membranlar ve organik çözücülerde uygulanması
ZEYNEP İMİR
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Kimya MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. PINAR ZEYNEP ÇULFAZ EMECEN
- Investigation of sensor characteristics of some chromoionophore structures in polymer and sol-gel matrices
Bazi kromoiyonofor yapilarin polimer ve sol jel matrikslerde sensör özelliklerinin incelenmesi
ÖZLEM ÖTER
Doktora
İngilizce
2007
KimyaDokuz Eylül ÜniversitesiAnalitik Kimya Ana Bilim Dalı
DOÇ.DR. KADRİYE ERTEKİN