FBE- Kimya Mühendisliği Lisansüstü Programı - Yüksek Lisans

Bu koleksiyon için kalıcı URI

http://hdl.handle.net/11527/68

Gözat

Yazar "Ahunbay, M. Göktuğ" ile FBE- Kimya Mühendisliği Lisansüstü Programı - Yüksek Lisans'a göz atma
  • Öge
    3,5-diaminobenzoik Asit (daba) Bazlı Poliimidlerde Gaz Sorpsiyonu
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 2011-06-17) Kabacaoğlu, Işıl ; Ahunbay, M. Göktuğ ; 402463 ; Kimya Mühendisliği ; Chemical Engineering
    Aromatik poliimidler ısıl, mekanik ve ayırma özelliklerinden dolayı umut vaadeden gaz ayırma malzemeleridir ve bu özellikleri kimyasal yapılarına bağlıdır. Moleküler simülasyon teknikleri, poliimid membranların ayırma özellikleriyle kimyasal yapıları arasındaki ilişkiyi daha iyi anlamada kullanılabilir. Bu çalışmanın amacı poliimidlerde yapı/performans ilişkisinin atomik düzeyde incelenmesidir. Bu amaç doğrultusunda moleküler simülasyon tekniklerini kullanarak 4,4-hekzafloroizopropiliden-diftalik anhidrid (6FDA), 3,3’,4,4’-benzofenon tetrakarboksilik dianhidrid (BTDA) ve 3,5-diaminobenzoik asit (DABA) den türetilen 6FDA-DABA, BTDA-DABA poliimidleri ile 6FDA/BTDA-DABA kopoliimidinin yapısal özellikleri ve sorpsiyon davranımları incelenmiştir. Simülasyonlar Accelrys Materials Studio simülasyon paketi kullanılarak gerçekleştirilmiş ve moleküler etkileşimler bu paketin içerisinde mevcut olan COMPASS kuvvet alanı kullanılarak modellenmiştir. Poliimidlerin ve kopoliimidin yapısal özellikleri simülasyon paketinin içinde mevcut olan analiz araçları ile hesaplanmıştır. CO2, CH4, O2, N2, propan ve propilen gazlarının farklı sıcaklık ve basınçlarda çözünürlük katsayıları Büyük Kanonik Monte Karlo simülasyonları ile hesaplanmıştır. Simülasyon çalışmalarıyla elde edilen verilerin BTDA-DABA için literatürde var olan deneysel çalışmayla uyum göstermediği görülmüştür ve bu poliimidinin sentezi ve karakterizasyonu gerçekleştirilmiştir. Sentezlenen poliimid Termogravimetrik Analiz (TGA), Diferansiyel Taramalı Kalorimetre (DSC) ve Geniş Açı X-ışını Saçılması (WA-XRD) yöntemleri ile karakterize edilmiştir. BTDA-DABA için deneysel çalışmayla elde edilen sonuçlar simülasyon çalışmasıyla tahmin edilen değerlere yakın sonuçlar vermektedir. 6FDA-DABA için tahmin edilen yapısal özellikler ise literatürdeki verilerle uyum içersindedir. Kopoliimid ve poliimidler yapısal olarak benzer özellikler gösterselerde, BTDA-DABA poliimidinin serbest hacim fraksiyonu, kohesive enerji yoğunluğu ve dönüş yarıçapı daha yüksektir. BTDA-DABA’nın camsı geçiş sıcaklığı 6FDA-DABA’nınkinden daha yüksektir. BTDA monomerinin karbonil köprü grubunun 6FDA monomerinin hekzafloroizopropiliden köprü grubundan daha rijit olduğu kabul edilebilir. Camsı geçiş sıcaklığı dışında 6FDA/BTDA-DABA kopoliimidinin yapısal özellikleri poliimidlerinin arasında değer vermektedir. N2, O2, CO2 ve CH4 gazlarının BTDA-DABA poliimidinde, C3H6 ve C3H8 gazlarının ise 6FDA/BTDA-DABA kopoliimidinde çözünürlükleri daha yüksektir. O2/N2, CO2/CH4 ve C3H6/C3H8 gaz karışımlar için 6FDA-DABA poliimidinin ideal çözünürlük seçicilikleri daha yüksektir. Kopoliimidin ve poliimidlerin erişilebilir serbest hacim dağılımını elde etmek için probing test yöntemi uygulanmış ve gazların kinetik yarıçaplarına denk düşen prob değerlerinde erişebilir serbest hacmin azaldığı görülmüştür. Radyal dağılım fonksiyonu sonuçlarına göre, CO2 gazının 6FDA-DABA poliimidinde sorpsiyonu öncelikle imid grubu ve DABA monomerinin hidroksilindeki oksijen atomunda gerçekleşmektedir. Daha yüksek CO2 yüklemelerinde ise gaz ile poliimidin etkileşimi DABA grubunun karbonil ve hidroksilindeki oksijen atomlarında gerçekleşmektedir. CO2 gazının BTDA-DABA poliimidinde sorpsiyonu öncelikle imid grubu ve BTDA monomerinin karbonil köprüsündeki oksijen atomunda gerçekleşmektedir. Daha yüksek CO2 yüklemelerinde ise gaz ile poliimidin etkileşimi DABA grubunun hidroksilindeki oksijen atomlarında gerçekleşmektedir. CO2 gazının 6FDA/BTDA-DABA kopoliimidindeki sorpsiyonu ise öncelikle BTDA-DABA yapısının imid grubu ile BTDA monomerinin karbonil köprüsündeki oksijen atomunda gerçekleşmektedir. Daha yüksek CO2 yüklemelerinde ise imid gruplarındaki azot atomu ile DABA grubunun hidroksilindeki oksijen atomlarında daha güçlü etkileşim gözlenmiştir.
  • Öge
    Co2 Ayırma Amaçlı Sod-zmof/matrimid Karışık Matrisli Membranlar
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 2013-02-07) Kılıç, Ayşe ; Ahunbay, M. Göktuğ ; 459729 ; Kimya Mühendisliği ; Chemical Engineering
    Bu çalışmada, sodalit topolojisine sahip zeolit benzeri metal-organik kafes (sod-ZMOF) sentezlenerek, CO2/CH4 ayırmaya yönelik olarak karışık matrisli membran (KMM) yapımında kullanılmıştır. Ayrıca sentezlenen sod-ZMOF’a Na+ katyonları ile iyon değişimi yapılarak, iyon değişiminin malzemeye ve membrandaki gaz ayırma performansına etkisi incelenmiştir. Polimer matrisi olarak ticari Matrimid® 5218 kullanılmıştır. Sentezlenen sod-ZMOF’un yapısal ve ısıl karakterizasyonu tamamlandıktan sonra polimer içerisine dağınık faz olarak katılarak KMM hazırlanmıştır. Hazırlanan membranlar taramalı elektron mikroskobu (SEM), X-ışını toz difraktometre (XRD), termogravimetrik analiz (TGA) ve diferansiyel taramalı kalorimetri (DSC) ile karakterize edildikten sonra; CO2/CH4 ayırma performansları sabit hacim-değişken basınç yöntemi ile saf gaz geçirgenlikleri ölçülerek incelenmiştir. Karışık matrisli membranlara ait SEM görüntüleri sod-ZMOF taneciklerinin Matrimid matrisi içerisinde homojen bir şekilde dağıldığını ve MOF/polimer arayüzey morfolojisinde kusurların olmadığını göstermiştir. Saf gaz geçirgenlik ölçümleri sonucunda da, polimer matrisi içerisine katılan MOF miktarı arttıkça CH4 ve CO2 geçirgenlikleri artarken seçicilikte önemli bir azalma olmadığı görülmüştür. Böylece, geçirgenlik sonuçları da sod-ZMOF taneciklerinin Matrimid matrisi içinde seçici olmayan boşluklar oluşmadan iyi bir şekilde dağılabildiğini kanıtlamış ve sod-ZMOFun polimer membranların CO2/CH4 ayırma performansını artırabileceğini göstermiştir.
  • Öge
    Poliüretan Yüzeylere Fibrinojen Adsorpsiyonunun Moleküler Simülasyonu
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 2014-02-28) Porhonar Bonab, Kamal ; Ahunbay, M. Göktuğ ; 10027250 ; Kimya Mühendisliği ; Chemical Engineering
    Bu çalışmada, poliüretanların protein ile ilişkilerini incelemek için kristal polietilen glikol+hekzametilen diizosiyanat (PU1) ve amorf hint yağı+hekzametilen diizosiyanat (PU2) poliüretanları kullanılmıştır. Daha sonra C-terminus gama chain Fibrinogen (1FID) proteini polimerler üzerine altı farklı konumda yerleştirilmiştir. Ağırlık Merkezi Graflari zamana karşılık ve Ortalama Karekök Sapma Graflari proteinin polimer yüzeyinden mesafesi hesaplanmiştir ve ramaçandran diagramları MD simülasyonu yapılan konumlar için hazırlanmıştır. Ayrıca adsorpsiyon çalışmalarında amino asitlerin yüzeye olan ilgilerini gözlemlemek için ψ ve Φ bağ açılarındaki değişim incelenmiştir. Amino asit gruplarının, yüzeyle etkileşimlerinin incelenmesi, yüzeylerin farklı proteinler için özel tasarlanarak, kontrollü protein adsorpsiyon yöntemlerinin geliştirmesinin sağlayacaktır. Elde edilen sonuçlara göre saklı (implicit) çözücü ortamda daha fazla hidrofilik olan PU1 yüzeyi fibrinogen ile daha güçlü etkileşim göstermektedir. Bu farklılık, kristal PU1‟in düzgün bir yüzeye sahip olmasına ve böylece protein ile daha iyi ilişki kurabilmesine dayandırılabilir.
  • Öge
    Trikloroetilen Ve Metil Tersiyer Bütil Eterin Zeolitlerde Adsorpsiyon Simülasyonları
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 2010-02-19) Karagözlüoğlu, Melissa ; Ahunbay, M. Göktuğ ; Kimya Mühendisliği ; Chemical Engineering
    Metil tersiyer bütil eter (MTBE) ve trikloroetilen (TCE) birçok sanayi dalında kullanılan uçucu organik bileşiklerdir. Ancak, kullanımları insanlarda beklenmedik sağlık sorunlarına yol açmıştır. Ayrıca, yer altı su kaynaklarında tespit edilmeleri bilim insanlarını giderme çalışmalarına yönlendirmiştir. Bu moleküllerin mikro gözenekli yüzeylere adsorpsiyonları giderme süreçlerinden birisidir. Adsorpsiyon süreçlerinin avantajı herhangi bir yan ürünün oluşmamasıdır. Önceki deneysel çalışmalarda, ZSM-5 ve DAY (dealümine edilmiş Y) gibi yüksek-silikalı zeolitler TCE ve MTBE’yi başarıyla sudan uzaklaştırmışlardır. Bu çalışmada, TCE ve MTBE’nin ZSM-5 ve fojasitlerde adsorpsiyonunu daha iyi anlamak amacıyla Büyük Kanonik Monte Karlo benzetimleri yürütülmüştür. TCE adsorpsiyonu saf ve sulu TCE için silikalit (Si/Al=) ile 191 ve 95 Si/Al oranlarındaki ZSM-5’te; sadece saf TCE için DAY ile 1, 2 ve 3 Si/Al oranlarındaki fojasitlerde çalışılmıştır. MTBE adsorpsiyonu DAY ve daha önce anlatılan fojasitlerde çalışılmıştır. Çalışmalar, alüminyum atomlarının varlığı ile MTBE yüklemesinin arttığını, TCE yüklemesinin ise azaldığını göstermiştir. Ayrıca, TCE difüzyon benzetimleri silikalit ve ZSM-5 zeolitlerinde gerçekleştirilmiştir. Su moleküllerinin varlığının TCE difüzyon hızını azalttığı görülmüştür.