Prof. Dr. Habibe Canan Cabbar

Mühendislik Fakültesi > Kimya Mühendisliği

 

SOL-JEL YÖNTEMİYLE SİLİKA AEROGEL ÜRETİMİ VE KARAKTERİZASYONU

 

Silika aerojel , mezo gözenekli yapıya sahip şeffaf bir katı maddedir. Spesifik yüzey alanı ve toplam gözenek hacmi çok geniş bir malzemedir. Yoğunluğu ise çok düşüktür. Benzer şekilde silika yapısında bir malzeme olan cam ile kıyaslandığında, yoğunluğu 1000 kat daha azdır. Genellikle tek nokta etrafında çap dağılımı görülmektedir. Gözenek çapı 10-50 nm arasında değişim göstermektedir. Isı yalıtımı çok iyidir. Bu özelliği ile yalıtım malzemesi olarak kullanımı artmaktadır. Ayrıca geniş yüzey alanı ve gözenek hacmine sahip olduğu için katalizör desteği olarak da çok rahat kullanılabilmektedir Yapılan literatür araştırmalarından yola çıkarak bu tez çalışmasında, farklı hammaddeler kullanılıp  farklı bekletme süreleri ve sıcaklıklarda silika aerojel elde edilecek ve karakterizasyonu yapılacaktır.

 

Silika aerojel üretiminde Sol-jel teknolojisi kullanılacaktır.   Sol-jel teknolojisi çözelti formundan yola çıkılarak farklı uygulama alanlarına yönelik olarak seramik, cam ve kompozit malzemelere üretim tekniğine verilen genel isimdir.

 

SOL-JEL YÖNTEMİYLE KARBON AEROGEL ÜRETİMİ VE SÜPERKAPASİTÖRLERDE ELEKTROT MALZEMESİ OLARAK KULLANIMININ İNCELENMESİ

 

 Bulunduğumuz çağda teknoloji ve sanayinin hızla ilerlemesi enerjiyi depolamaya olan gereksinimi de arttırmaktadır. Bu nedenle oldukça güvenli ve çevre dostu elektrik enerjisi depolama aygıtı olmaları nedeniyle elektrokimyasal kapasitörlere olan ilgi büyümektedir. Karbon aerojeller yüksek gözeneklilik, düşük elektriksel özdirenç, kontrol edilebilir gözenek yapısı, yüksek yüzey alanı, iyi elektriksel iletkenlik, termal ve mekanik özellikleri gibi cazip özelliklerinden dolayı süperkapasitör elektrot malzemeleri uygulamaları için aday gösterilmektedir. Bu çalışmada sol-jel yöntemi ile karbon aerojel üretiminde  çeşitli parametrelerin etkisi incelenecek ve elde edilen farklı özellikteki karbon aerojellerden elektrotlar yapılacak ve bu elektrotların süperkapasitör olarak özellikleri incelenecektir.

 

SOL-JEL YÖNTEMİYLE KOMPOZİT MALZEME ÜRETİMİ VE KAREKTERİZASYONU

 

Çağdaş uygulamalarda önemli bir ileri malzeme grubu olarak ortaya çikan kompozitler, iki veya daha fazla malzemenin kompozisyonu oluşmaktadır. Bir başka deyişle iki veya daha fazla malzemenin faz oluşturarak bir araya gelmesiyle ortaya çıkan yapıya kompozit malzeme denir. Kompozit malzemelerin hedefi farklı malzemelerin değişik özelliklerininen optimal şekilde kullanılması, hatta oluşan kompozitin daha üstün özellikler kazandırılmasıdır. Özellikle ileri teknoloji seramiklerinden alümina ve zirkonyadan sol-jel yöntemi ile kompozit membran üretmek üzere çalışmalar yapılmaktadır. Bu membran üretimi esnasında etkili olan parametreler araştırılmalıdır.

 

 

KLORLU HİDROKARBONLARIN ADSORPSİYON VE DESORPSİYONU  

 

Uçucu organik bileşikler (UOB) uzun süre boyunca özelliklerini yitirmedikleri ve hava yolu ile uzun mesafeler kat edebildikleri için önemli kirleticiler arasında sayılabilirler. Bu kirleticiler canlıların bünyelerinde birikebilmekte ve çeşitli sonuçlara neden olabilmektedirler. UOB’ler petrol depolama tanklarından sızıntı yolu ile, aşırı tarımsal ilaçlamalar nedeniyle, kullandığımız yakıtlar ile, arıtma tesisleri atıkları ile ve etik değerlere uymayan sanayi kuruluşları nedeni ile çevreye yayılmaktadır. Çevreye yayılan UOB’ler hava, su ve toprak yapısına yerleşerek varlıklarını bir döngü içerisinde sürdürürler. Toprağın yapısında bulunan UOB’lerin bir kısmının doğal ortamda 6-8 yıl kadar toprak yapısından ayrılmadığı ve   % 25’ inin asla toprak yapısından uzaklaşmadığı araştırmacılar tarafından belirtilmiştir. Dolayısı ile UOB deposu haline gelen toprak yapısının ve toprak yapısındaki UOB davranışlarının incelenmesi gereklidir.

 

AKTİF KARBON ÜRETİMİ VE KAREKTERİZASYONU

 

Aktif karbon, büyük kristal formu ve oldukça geniş iç gözenek yapısıyla karbonlu adsorbanlar ailesini tanımlamada kullanılan genel bir terimdir. Aktif karbonlar, insan sağlığına zararsız, kullanışlı ürünler olup, oldukça yüksek bir gözenekliliğe ve iç yüzey alanına sahiptirler. Aktif karbonlar, çözeltideki molekül ve iyonları gözenekleri vasıtasıyla iç yüzeylerine doğru çekebilirler ve bu yüzden adsorban olarak adlandırılırlar. Aktif karbon üretimi için birçok hammadde vardır. Karbon içerikli bütün malzemeler aktif karbon üretiminde kullanılabilir. Hindistan cevizi kabuğu, fıstık, fındık, ceviz, badem kabukları, kiraz, erik, şeftali, kayısı çekirdekleri gibi malzemeler sıklıkla aktif karbon üretiminde hammadde olarak kullanılmaktadır. Üretimde kullaılan yöntemler, hammaddeler ve kimyasal maddeler  farklılığı  oluşan gözenekliliğe ve iç yüzey alanını değiştirmektedir. 

 

KLORLU HİDROKARBONLARIN ADSORPSİYON VE DESORPSİYONU  

 

Uçucu organik bileşikler (UOB) uzun süre boyunca özelliklerini yitirmedikleri ve hava yolu ile uzun mesafeler kat edebildikleri için önemli kirleticiler arasında sayılabilirler. Bu kirleticiler canlıların bünyelerinde birikebilmekte ve çeşitli sonuçlara neden olabilmektedirler. UOB’ler petrol depolama tanklarından sızıntı yolu ile, aşırı tarımsal ilaçlamalar nedeniyle, kullandığımız yakıtlar ile, arıtma tesisleri atıkları ile ve etik değerlere uymayan sanayi kuruluşları nedeni ile çevreye yayılmaktadır. Çevreye yayılan UOB’ler hava, su ve toprak yapısına yerleşerek varlıklarını bir döngü içerisinde sürdürürler. Toprağın yapısında bulunan UOB’lerin bir kısmının doğal ortamda 6-8 yıl kadar toprak yapısından ayrılmadığı ve   % 25’ inin asla toprak yapısından uzaklaşmadığı araştırmacılar tarafından belirtilmiştir. Dolayısı ile UOB deposu haline gelen toprak yapısının ve toprak yapısındaki UOB davranışlarının incelenmesi gereklidir.

 

 

ATIK SULARDA AĞIR METALLERİN BİYOSORPSİYONU

 

Günümüzün gelişmiş endüstriyel dünyası hayatımız için birçok yenilikler sunmakta ama yarattığı faydaya eşit oranda çevreye ve insan hayatına yönelik tehditler üretmektedir. Bunlardan bir tanesi atıksulardaki ağır metal  kirliliğidir Bu kirliliğin giderilmesi için kullanılan pek çok teknoloji olmasına rağmen, gerek hammadde gerekse teçhizat yönünden maliyetleri yüksektir. Bundan dolayı araştırmalar yeni yöntemler üzerine yoğunlaşmıştır. Ölü veya canlı  mikroorganizmalarla yapılan biyosopsiyon gerek ekonomik verimi gerekse çevreye atık bırakılmaması nedeniyle  önemlidir. Fakat biyosorpsiyon konusunda pek çok detay araştırılmamıştır.

 

Prof. Dr. H. Canan CABBAR

 

10/10/2012