Tez özetleri Astronomi ve Uzay Bilimleri Anabilim Dalı 2
PET Sintigrafisinde Kullanılabilecek Çeşitli Organik Moleküllerin F-18 ile İşaretlenme
Yüklə 1,65 Mb.
|
PET Sintigrafisinde Kullanılabilecek Çeşitli Organik Moleküllerin F-18 ile İşaretlenme Optimizasyonu Bu tez çalışmasının ana amacı PET sintigrafisinde kullanılabilecek çeşitli organik moleküllerin F-18 ile işaretlenme optimizasyonlarının gerçekleştirilmesidir. Bu amaca uygun olarak model bileşikler, Bütandiol ditosilat (BDDT) ve Ter-bütil 4-hidroksi benzilkarbamat (HPMA) için florlama ve alkilleşme reaksiyonları gerçekleştirilmiştir. Bu moleküller, N-süksinimidil 4-[18F] florbenzoat ([18F] SFB) için florlama ve alkilleşme reaksiyonlarının optimize edilmesi amacı ile seçilmişlerdir. BDDT ile F-18 florlama reaksiyonu, F-18’in kurutulması basamağı ile florlama reaksiyon ortamının optimize edilmesi için gerçekleştirilmiştir. Yine aynı amaç için kuvaterner metil amonyum (Light QMA) kartuşun farklı kimyasallar ve çözücüler kullanılarak optimizasyonu yapılmıştır. F-18 FBPMA sentezi, iki farklı baz, NaH ve TBA-OH kullanılarak, HPMA ile F-18 FBT’nin alkilleşme reaksiyonu sonucu meydana gelmiştir. Aynı zamanda, alkilleşme reaksiyon ortamı ve zamanı optimize edilmiştir. Ek olarak, F-18 FBT’nin saflaştırılmasının optimize edilmesi amacı ile Light C18 kartuş çalışması gerçekleştirilmiştir. Tüm reaksiyonların ardından, etiketli bileşiklerin saflaştırılması için yüksek performanslı sıvı kromatografisi (HPLC) ve radyo kimyasal analizlerin gerçekleştirilmesi için ince kâğıt kromatografisi (TLC) kullanılmıştır. [18F] SFB sentezi, florlama ve alkilleşme reaksiyonları ile manuel olarak ve otomatik sentez ünitesi kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Hızlı ve yüksek bir verimle proteinlerin lizin gruplarının etiketlenmesi, [18F] SFB’nin amin grupları için bir özellik olarak gözlenmiştir. [18F] SFB’nin konjugasyonu, kısa bir sürede yüksek verimle, lizin grubuna doğru seçicilik göstermiştir. Bu sebeple, insan serum albümini (HSA), [18F] SFB konjugasyonu için seçilmiştir. Çünkü HSA, yüksek oranda lizin içeriğine sahiptir. Bu özellik reaksiyon verimi açısından çok önemli olmuştur. Konjugasyonun ardından, TLC uygulanarak, radyokimyasal verim ve saflık belirlenmiştir. Çalışmanın sonucunda, [18F] SFB’nin manuel sentezi kısa bir sürede yüksek verimle meydana gelmiştir ve [18F] SFB ile HSA konjugasyonu yüksek radyokimyasal saflık ile gerçekleştirilmiştir. Labelling Optimization of Various Organic Molecules wıth F-18 Usable in PET Scintigraphy The main goal of this thesis is to optimize F-18 labelling of various organic molecules which are used with PET scintigraphy. For this purpose, fluorination and alkylation reactions were carried out for model compounds, Butanediol ditosylate (BDDT) and Tert-butyl 4-hydroxybenzylcarbamate (HPMA). These molecules were chosen to optimize fluorination and alkylation reactions of [18F] N-succinimidyl 4-[18F] fluorobenzoate ([18F] SFB). Fluorination reaction of BDDT with F-18 was performed to optimize F-18 drying step and reaction environment. In addition to the same reason, Quaternary methyl ammonium (light QMA) cartridge was optimized by using different chemicals and solvents. Alkylation reaction of HPMA with F-18 FBT was carried out to synthesize F-18 Tert-butyl 4-fluorobutoxybenzylcarbamate (F-18 FBPMA) by using two different bases, NaH and TBA-OH. At the same time, alkylation reaction environment and time were optimized. Moreover, light C18 cartridge study was optimized to purify F-18 FBT. After all of the reactions, thin layer chromatography (TLC) was applied to analysis of radiochemical yield and purity. Also, high performance liquid chromatography (HPLC) was applied to purify labelling compounds. [18F] SFB synthesize was realized by using fluorination and alkylation reactions with manuel and automatic synthesizer. A high-yielding and rapid lysine labelling of peptides have been observed with the specific labelling agent for amines, N-succinimidyl 4-[18F] fluorobenzoate. Conjugation of the [18F] SFB moiety is selectively achieved through a lysine (Lys) thiol of the peptides with high yield in a short time. For this reason, human serum albumin protein (HSA) was chosen for conjugation with [18F] SFB. HSA has large amount of lysine contents. This specialty is significant for the reaction yield. After the conjugation, thin layer chromatography (TLC) was applied to observe radiochemical purity and yield. As a result of study, manuel synthesis of [18F] SFB was carried out in a short time with high yield and conjugation of HSA was occurred with high radiochemical purity. SİNANOĞLU Gizem Danışman : Prof. Dr. Refiye YANARDAĞ II. Danışman : Yard. Doç. Dr. Sevim TUNALI Anabilim Dalı : Kimya Programı : Biyokimya Mezuniyet Yılı : 2014 Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Refiye YANARDAĞ Prof. Dr. Nuriye AKEV Prof. Dr. Ayşen YARAT Prof. Dr. Ayşe OGAN Prof. Dr. Ayşe YUSUFOĞLU
In this study, the inhibitory effects of chemical compounds and ethyl alcohol extracts prepared from different plants were investigated on the activity of collagenase which has an important value in health and cosmetic area. It was determined that all the plant extracts and chemical substances used in our study showed collagenase inhibitory effect. The results showed that inhibition % values of plant extracts and chemical compounds on the collagenase were increased with increasing concentration. It can be suggested that several plant extracts and chemical compounds which are potential sources of collagenase inhibitors may be appropriate to be used as an additional support to drug treatment in the field of health.
Danışman : Prof. Dr. Cemal ÖZEROĞLU Anabilim Dalı : Kimya Programı : Fiziksel Kimya Mezuniyet Yılı : 2014 Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Cemal ÖZEROĞLU Prof. Dr. Gülten GÜRDAĞ Doç. Dr. Selva ÇAVUŞ Doç. Dr. Lütfullah M. SEVGİLİ Yard. Doç. Dr. Gönül KEÇELİ
AAm/LiMA hidrojellerinin distile su, değişik pH’lardaki (pH= 2.0, 3.0, 5.0 ve 6.3) tampon çözeltiler ve farklı konsantrasyonlardaki NaCl tuz çözeltileri (0.02 M, 0.05 M ve 0.20 M) içinde oda sıcaklığındaki şişme denge değerleri (SDD) belirlenerek, AAm/ LiMA hidrojellerinin şişme davranışının pH’a bağlılığı ve LiMA ve çapraz bağlayıcı MBAA konsantrasyonunun şişme denge değerleri üzerine etkisi incelenmiştir. Ayrıca AAm, diğer bir grup denemede de iki farklı komonomer olan sodyum metakrilat ve potasyum metakrilat ile polimerize edilmiştir. Elde edilen hidrojellerde hidrofilik komonomer miktarının artışı hidrojelin su absorblama (şişme) kapasitesini artırmaktadır. Ayrıca çapraz bağlayıcı miktarındaki artışın şişme denge değerlerini azaltttığı gözlendi. Sentezlenen hidrojellerin pH’a bağlı şişme denge değerleri incelendiğinde, en yüksek şişme denge değeri pH: 6.3 (distile suda), en düşük şişme denge değeri ise asidik ortamda pH: 2.0 de bulunmuştur. Şişme kinetiği ve difüzyon mekanizması ile ilgili parametreler şişme çalışmaları kullanılarak hesaplanmıştır. Hidrojellerin şişme kinetiği ölçümlerinde yapıda hidrofilik komonomer miktarının artması ile absorblanan su miktarının arttığı gözlenmiştir. Hidrojellerin şişme kinetikleri incelendiğinde LiMA içermeyen hidrojellerin difüzyon mekanizması türü Fickian olarak bulunmuştur. LiMA içeren hidrojellerin difüzyon mekanizması türü non-Fickian olarak bulunmuştur.
In this study, chemically crosslinked copolymers were Synthesized using lithium methacrylate as comonomer with together acrylamide monomer. Crosslinked acrylamide/lithium methacrylate (AAm/LiMA) polymers were prepared by free radical polymerization in aqueus-acid solution at room temperature using N,N’-methylenebisacrylamide (MBAA) as crosslinker. DL-penicillamine-cerium(IV) sulfate as redox initiator system and ethylenediaminetetraaceticacid tetra sodium salt (EDTANa4) were used in the reaction as pH adjuster. The purpose of using pencillamine-Ce(IV) initiator system is to synthesize hydrogels at low temperatures. pH-dependent swelling behaviour of AAm/LiMA hydrogels and the effects of LiMA and the crosslinker MBAA concentration on the equilibrium swelling values (SD) were been investigated by determining their SDD values in distilled water, in the buffer solutions at various pH’s (2.0, 3.0, 5.0 and 6.3) and in the NaCl salt solutions of different concentrations (0.02 M, 0.05 M and 0.20 M) at room temperature. Furthermore, in other group of experiments, acrylamide was polymerized with two co-monomers which are sodium methacrylate and potassium methacrylate. In the obtained hydrogels, water absorption capacity of hydrogels increases with the increase in hydrophilic comonomer content. It was also observed that the increase in crosslinker content decreased the equilibrium swelling values. When pH dependent equilibrium swelling values of synthesized hydrogels were examined, maximum equilibrium swelling value was found at pH: 6.3 (in distilled water) and minimum equilibrium swelling value was found at acidic media at pH: 2.0. Parameters about swelling kinetic and diffusion mechanism were calculated by using of the results of swelling studies. In the measurement of swelling kinetics of hydrogels, it was observed that the amount of absorbed water increased with increase of the amount of hydrophilic comonomer in structure. When swelling cinetics of hydrogels were investigated, the type of diffusion mechanisms of hydrogels which do not contains LiMA was found as Fickian. The type of diffusion mechanism of hydrogels containing LiMA was found as non-Fickian. Structural characterization of chemically crosslinked polymers was made by Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FT-IR) analysis. AKPINAR Derya Danışman : Prof. Dr. Hayati Filik Anabilim Dalı : Kimya Programı : Analitik Kimya Mezuniyet Yılı : 2013 Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Hayati FİLİK Prof. Dr. Reşat ATAMAN Prof. Dr. Süleyman TANYOLAÇ Prof. Dr. Esma TÜTEM Doç. Dr. Hüsnü CANKURTARAN Bulutlanma Noktası Ekstraksiyonu İle Amonyak’ın Önderiştirilmesi Ve Tayini Çözünmüş amonyak çevremiz için en zararlı kirleticilerden biridir ve amonyak kirliliğinin temel kaynağı tarım ve çiftçilik faliyetleridir. Yüksek miktarda amonyağa maruz kalmak, ciltte, ağızda, boğazda ve akciğerlerde ciddi tahriş ve yaralara neden olur. Çok yüksek düzeylerde amonyak ölümcül bile olabilmektedir. Yüksek toksikliği ve doğal örneklerde eser miktarda bulunması, çevre korunması ve tarım sektörünü de kapsayan çeşitli alanlarda amonyağın önderiştirlmesi ve tayinine özel bir önem kazandırmaktadır. Bulutlanma Noktası Ekstraksiyonu (CPE) belki de, hidrofobik türlerin sudan ekstraksiyonu ve önderiştirilmesi için en kullanışlı ve basit yöntemdir. Yöntem iyonik olmayan (noniyonik) bir çok yüzey aktif çözücüye ait olan, sulu çözeltilerde misel oluşturma ve bulutlanma noktası sıcaklığı (CPT) olarak bilinen sıcaklığa ısıtıldıklarında bulanıklık oluşturma özelliklerine dayanır. Tezin amacı, amonyağın sulu örneklerde spektrofotometrik tayininde önderiştirme için sislenme noktası ekstraksiyonunun kullanılmasıdır. Önerilen yöntem amonyağın sülfit varlığında, o-ftaldialdehit (OPA) ile izoindol bileşiği oluşturmak üzere bir renk reaksiyonu vermesi ve oluşan izoindol türevinin bulutlanma noktası tekniği ile ekstraksiyonuna dayanır. OPA, NaOH, Na2SO3 konsantrasyonu, Triton X-114 miktarı, denge sıcaklığı, inkübasyon süresi gibi CPE yöntemini etkileyen temel faktörler araştırılmış ve optimize edilmiştir. Optimal koşullar altında, amonyak için tespit sınırı (LOD) 2.0 × 10-6 mol.L-1 ve önderiştirme faktörü 20 olarak bulunmuştur. Kalibrasyon doğrusu için lineer aralık 0.5 – 6.0 x 10-5 mol.L-1 ve relatif standard sapma % 0.7 (c = 2.5 x 10-5 mol.L-1; n = 5) dir. Önerilen yöntem gerçek su örneklerinde eser miktarda amonyağın tayinine uygulanmış ve analitik açıdan tatminkar sonuçlar alınmıştır. Cloud Poınt Extractıon Preconcentratıon And Determınatıon Of Ammonıa Dissolved ammonia is one of the most important pollutants in our environment and the main source of ammonia contamination is farming and agricultural activities. Exposure to high levels of ammonia can cause irritation and serious burns on the skin and in the mouth, throat, lungs, and eyes. At very high levels, ammonia can even cause death. Given its high toxicity and trace level in natural samples, the preconcentration and determination of ammonia has gained significant importance to a number of applications including environmental protection and agriculture sector. Cloud-point extraction (CPE) is probably the most versatile and simple method for the preconcentration and extraction of hydrophobic species from water. The technique is based on the property of most nonionic surfactants in aqueous solutions to form micelles and become turbid when heated to a temperature known as the cloud point temperature (CPT). The aim of this thesis is to apply cloud point extraction as a preconcentration step for spectrophotometric determination of ammonia in water samples. The proposed method is based on the color reaction of ammonia with o-phthaldialdehyde (OPA) in the presence of sulfite to form isoindole compound and extraction of the formed isoindole derivative using the cloud point extraction technique. The main factors affecting CPE procedure, such as concentration of phthalaldehyde (OPA), NaOH, Na2SO3, amount of Triton X-114, equilibrium temperature, and incubation time were investigated and optimized. Under the optimal conditions, the limit of detection (LOD) for ammonia was 2.0 x 10-6 mol.L-1, with preconcentration factor (EF) of 20. Calibration curve was linear inthe range of 0.5 – 6.0 x 10-5 mol.L-1 , and relative standart deviation was 0.7 % (c = 2.5 x 10-5 mol.L-1; n = 5). The proposed method was applied to the determination of trace ammonia in real water samples with satisfactory analytical results. KAYA Büşra Danışman : Prof. Dr. Bahri ÜLKÜSEVEN Anabilim Dalı : Kimya Programı : Anorganik Kimya Mezuniyet Yılı : 2014 Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Bahri ÜLKÜSEVEN Prof. Dr. Ulvi AVCIATA Prof. Dr. İrfan KIZILCIKLI Doç. Dr. Ayşe ERÇAĞ Doç. Dr. Tülay BAL DEMİRCİ S-alkil-asetilasetontiyosemikarbazonlar Kullanılarak Nikel(II) ve demir(III) Komplekslerinin Sentezi Çalışmada tiyosemikarbazon, metil halojenür ve asetilaseton kullanılarak N2O2 donör atom setine sahip tiyosemikarbazonların nikel(II) ve demir(III) çelatları elde edilerek yapıları aydınlatılmıştır. Tiyosemikarbazon ve komplekslerin özellikleri ve yapıları elementel analiz ve spektroskopik yöntemlerle (IR, 1H-NMR, EI-MS, UV-vis) araştırıldı. İki kompleksin tek kristal yapısı X-ışını kırınımı yöntemi ile aydınlatıldı. Bu sınıftan bileşiklerin bakteriyal ve viral enfeksiyonlar, sedef hastalığı, romatizma ve parazitlerin sebep olduğu hastalıklarda tedavi edici özellikleri bilinmektedir. Biyolojik aktivite bu sınıf bileşiklerin sahip olduğu aldehit veya keton grubuna bağlı olarak değişmektedir. Bu bakımdan, aromatik halkalarda yer alan farklı substitüentlerin yanı sıra, bu çalışmada deneneceği üzere asetilaseton gibi dion sınıfından bileşiklerin kullanılması bu sınıftan bileşiklerin çeşitlendirilmesine katkı yapacaktır. Ayrıca nikel(II) ve demir(III) komplekslerinin farklı aldehitler kullanılarak sistematik kombinasyonlarını elde etmek, bu sınıftan bileşiklerin fiziksel, kimyasal ve biyolojik özelliklerinin anlaşılması için önemli yararlar sağlayacaktır
In this study, we have been synthesized and characterized of nickel(II) and iron(III) complexes including N2O2 donors atoms by using thiosemicarbazide, metyl halide and acetylacetone. The properties and structures of thiosemicarbazone and its complexes were investigated by elemental analyses and spectroscopic methods (namely, IR, 1H-NMR, EI-MS, UV-vis). Single crystal structures of two complexes were determined by using X-Ray Diffraction Method. The compounds of this class are known therapeutic properties of bacterial and viral infections, psoriasis, rheumatism and diseases caused by parasites. The biological activity of this class compounds varies depend on the aldehyde or ketone group. In this respect, as well as different substituents in the aromatic rings, the dione compounds such as acetyl acetone used in this study to this class of compounds will contribute to the diversification. In addition, the systematic combinations of nickel (II) and iron (III) complexes obtained by using different aldehydes, compounds of this class of physical, chemical and biological properties will be important for understanding. TEKGEZER Didem Danışman : Doç. Dr. Kevser SÖZGEN BAŞKAN Anabilim Dalı : Kimya Programı : Analitik Kimya Mezuniyet Yılı : 2014 Tez Savunma Jürisi : Doç. Dr. Kevser SÖZGEN BAŞKAN Prof. Dr. Reşat APAK Prof. Dr. Esma TÜTEM Prof. Dr. Birsen DEMİRATA ÖZTÜRK Doç. Dr. Sena DEMİRCİ ÇEKİÇ Bazı Soya Ürünlerinin Antioksidan Kapasitelerinin ve Protein İçeriklerinin Belirlenmesi Soya fasülyesi, baklagiller ailesinin en besleyici ve en kolay sindirilen gıdası, aynı zamanda proteinin zengin ve ucuz kaynaklarından biridir. Soya ürünleri (soya yağı, soya eti ve kıyması, soya unu, soya sütü, soya peyniri (tofu) ve soya filizi), içerikleri ile fonksiyonel gıda kapsamındadırlar. Soya proteinlerinin, süt proteinlerinin yerine kullanılabilmesi önemli bir özelliktir. Hayvansal proteine alerjisi olan çocuklarda soya proteinleri alternatif olarak kullanılabilmektedir. Bu çalışmanın amacı, zengin protein içeriğine sahip olduğu bilinen ve aynı zamanda, içerdiği antioksidan bileşiklerin kanseri önlemede önemli role sahip olduğu araştırmalarla ispatlanmış olan soya fasülyesinden elde edilen bazı ürünlerin, hem protein içeriklerini hem de toplam antioksidan kapasite (TAK) değerlerini belirlemektir. Soya ürünlerinin (soya unu, soya sütü, soya kıyması, soya peyniri(tofu) ve soya filizi) toplam protein içeriklerini belirlemek için, alkali ortamda, Cu(II)-neokuproin (2,9-dimetil-1,10-fenantrolin)(Nc) reaktifinin kullanıldığı, Cu(II)-Nc yöntemi, karşılaştırma yöntemi olarak ise Lowry yöntemi kullanılmıştır. Cu(II)-Nc yöntemiyle elde edilen bulgular en yüksek protein içeriğine sahip ürünlerin soya unu ve soya kıyması olduğunu göstermiştir. Cu(II)-Nc ve Lowry metodları ile elde edilmiş BSA (Bovin Serum Albumin) eşdeğeri sonuçlar sırasıyla, 63.02 ve 59.4 g/100g; 49.83 ve 49.84 g/100 g’dır. Her iki yöntemin bulgularına göre diğer ürünlerin sırası; soya peyniri > soya filizi > soya sütü şeklindedir. Örneklerin toplam antioksidan kapasitelerinin belirlenmesi amacıyla, pH 7.0’de Cu(II)-Nc reaktifinin kullanıldığı CUPRAC yöntemi ve yaygın kullanımı olan ABTS/Persülfat yöntemi kullanılmıştır. CUPRAC yöntemi ile belirlenen toplam antioksidan kapasite (mmol troloks/100 g) değerlerine göre çalışılan soya ürünlerinin sırası: soya unu > soya sütü > soya kıyması > soya filizi > soya peyniri; ABTS yöntemine göre ise soya unu > soya sütü soya filizi > soya peyniri > soya kıyması olarak belirlenmiştir. Toplam polifenol içeriklerinin belirlenmesinde spektrofotometrik Folin-Ciocalteu yöntemi, toplam flavonoid içeriklerinin belirlenmesinde ise AlCl3/NaNO2 yöntemi kullanılmıştır. Çalışılan örneklerin başlıca izoflavon ve diğer fenolik bileşenleri ters faz HPLC (yüksek performanslı sıvı kromatografisi) yöntemi ile belirlenmiş ve miktarlandırılmıştır. Belirlenen izoflavon türlerinin üründen ürüne değiştiği görülmüştür. Genistin (soya sütü ve soya ununda), genistein (soya peyniri ve soya filizinde) ve daidzein (soya etinde) en fazla miktarda bulunan izoflavonlar olarak belirlenmiştir. Birleştirilmiş HPLC-CUPRAC ve birleştirilmiş HPLC-ABTS yöntemleri ile hesaplanmış teorik TAK değerleri spektrofotometrik TAK değerleriyle karşılaştırılmıştır. Böylece HPLC ile belirlenen türlerin örneklerin toplam antioksidan kapasitelerine katkısı değerlendirilmiştir. Determination of Antioxidant Capacity and Protein Contents of Some Soy Products The soybean is the most nutritious and most easily digested food of the legumes family also one of the richest and cheapest sources of protein. Soy products (soy oil, soy meat and ground meat, soy flour, soy milk, soy cheese and soy sprout) are considered as functional food due to their content. Usage of soy proteins instead of milk proteins is an important property. Soy proteins can alternatively be used for children having allergy to animal proteins. The purpose of this study is to determine both content of protein and total antioxidant capacity (TAC) values for products derived from soybean which is known for rich protein content and additionaly proved to be a major role for preventing cancer due to having antioxidant compounds in researches. To determine the total protein content of soy products (soy flour, soy milk, soy ground meat, soy cheese and soy sprout), Cu(II)-neocuproine (2,9-dimethyl-1,10-phenanthroline) (Nc) total protein assay was applied using Cu(II)-Nc reagent in alkaline medium. The Lowry assay was used as comparison method. The results obtained from Cu(II)-Nc method indicated that soy flour and soy meat have the highest protein content. BSA (Bovin Serum Albumin) equivalent results determined by the Cu(II)-Nc and Lowry methods are 63.02 and 59.4 g/100 g; 49.83 and 49.84 g /100 g, respectively. The order of other products is soy cheese > soy sprout > soy milk for both methods. The CUPRAC method which is based on the use of Cu(II)-Nc reagent at pH 7.0 and commonly used ABTS/persulfate method were used in order to determine the total antioxidant capacities of samples. The order of total antioxidant capacities (mmol trolox/100g) of studied samples determined by the CUPRAC method were: soy flour> soy milk>soy ground meat >soy sprout>soy cheese, also by the ABTS/persulfate method: soy flour> soy milk> soy sprout> soy cheese>soy meat. Folin-Cicalteu method was used to determine the total polyphenol contents and AlCl3/NaNO2 method was used to determine the total flavonoid contents. Main isoflavone and other phenolic compounds of the studied samples were identified and quantified by reverse phase HPLC (High Performance Liquid Chromatography) method. The results showed that determined isoflavone compounds were varied from product to product. It was determined that genistin (in soy milk and soy flavor), genistein (in soy cheese and soy sprout) and daidzein (in soy meat) are the most abundant type of isoflavone. Theoretical TAC values which are calculated with combined HPLC-CUPRAC and HPLC-ABTS methods compared with spectrophotometric TAC values. Thus, contributions of the species determined by HPLC to TAC of samples was evaluated. 10- KİMYA MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI AVCI Ayça Danışman : Prof. Dr. İsmail İNCİ Anabilim Dalı : Kimya Mühendisliği Programı : Temel İşlemler Ve Termodinamik Mezuniyet Yılı : 2014 Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. İsmail İNCİ Prof. Dr. İsmail KIRBAŞLAR Prof. Dr. Mehmet BİLGİN Doç. Dr. Nihal YILMAZ ONUL Yard. Doç. Dr. Solmaz AKMAZ Çeşitli Adsorban Maddelerle İlaç Aktif Madde Adsorpsiyonunun İncelenmesi Deneysel çalışmada ilk olarak siprofloksazin hidroklorürün aktif karbon, karbon nanotüp, alumina, montmorillonit ve aminli montmorillonit adsorbanları ile adsorpsiyonu için dengeye gelme süreleri belirlenmiştir. Adsorpsiyon işlemi sonrasında dengedeki siprofloksazin hidroklorür miktarı UV spektrofotometresi kullanılarak ölçülmüştür. Bu amaçla UV spektrofotometresi ile çalışılırken siprofloksazin hidroklorürün çalışma konsantrasyonları ile çalışma konsantrasyonunda verdiği absorbans arasında doğrusallık çalışması yapılmıştır ve korelasyonlar hesaplanmıştır. Elde edilen denge konsantrasyonları kullanılarak siprofloksazin hidroklorürün her bir adsorban için adsorpsiyon izotermleri çizilmiş ve bu adsorpsiyon izotermlerine ait parametreler belirlenmiştir. Elde edilen deneysel sonuçlara göre çalışmada kullanılan adsorbanların siprofloksazin hidroklorürü adsorplama kapasiteleri belirlenmiştir. Freundlich izoterm sabitleri arttıkça adsorplama kapasitesi artmaktadır.
Investıgatıon Of Adsorptıon Of Actıve Pharmaceutıcal Ingredıent On Varıous Adsorbents In the experimental section, the time of equilibrium was indicated for the adsorption of ciprofloxacin hydrochloride with active carbon, carbon nanotube, alumina, montmorillonite and amine montmorillonite adsorbents. Equilibrium concentrations of ciprofloxacin hydrochloride after adsorption process was measured by UV spectrophotometer. Linearity studies between concentration and absorbance were done and correlation factors were determined for ciprofloxacin hydrochloride. Adsorption isotherms of ciprofloxacin for each adsorbent using equilibrium concentrations were shown on graphics and determined parameters related to this adsorption isoterms. Adsorption capacity of adsorbents used in this study ciprofloxacin hydrochloride were determined according to the experimental results. Adsorption capacity increase with increasing Freundlich isotherm constants. YALIN İrem Danışman : Doç. Dr. Süheyla ÇEHRELİ Anabilim Dalı : Kimya Mühendisliği Programı : Temel İşlemler Ve Termodinamik Mezuniyet Yılı : 2014 Tez Savunma Jürisi : Doç. Dr. Süheyla ÇEHRELİ Prof. Dr. Mehmet BİLGİN Prof. Dr. Şah İsmail KIRBAŞLAR Prof. Dr. İsmail İNCİ Doç. Dr. Zeliha GÖKMEN Su-Karboksilik Asit-Dibutil Eter Sistemlerinin Değişik Sıcaklıklardaki Sıvı-Sıvı Denge Verileri Karboksilik asitlerin seyreltik sulu çözeltilerinden ayrılması için çeşitli metotlar kullanılmaktadır ve sıvı - sıvı ekstraksiyonu bunlardan biridir. Sıvı - sıvı ekstraksiyonu yöntemi kullanılarak ayırma prosesi tasarlanabilmesi için ayrılacak karışıma ait denge verilerinin bilinmesi gerekir. Bu çalışmada karboksilik asit olarak formik asit, asetik asit, propiyonik asit, butirik asit; solvent olarak ise dibutil eter kullanılmıştır. Su - Karboksilik Asit - Dibutil Eter üçlü sistemleri için 293.15 K, 303.15 K, 313.15 K sıcaklıklarındaki faz denge verileri incelenmiştir. Her bir sisteme ait çözünürlük eğrisi ve bağlantı doğrusu verileri deneysel olarak tespit edilmiştir. Deneysel verilerden yola çıkılarak dağılma katsayısı ve ayırma faktörü değerleri hesaplanmıştır. Elde edilen deneysel verilerin güvenilirliği Hand ve Othmer - Tobias korelasyonları ile test edilmiştir.
Several separation techniques have been used to separate carboxylic acids from dilute aqueous solutions, and liquid - liquid extraction is one of these. Liquid - liquid equilibrium data of the related systems are required for design of the liquid extraction processes. In this study formic acid, acetic acid, propionic acid and butyric acids were investigated as carboxylic acids, and dibutyl ether was investigated as solvent. Equilibrium data of water - carboxylic acid - solvent ternary systems were investigated at 293.15 K, 303.15 K and 313.15 K. Solubility curves and tie lines were determined experimentally for each ternary system. Distribution coefficients and separation factors of each system were calculated from experimental data. The reliability of experimental data was ascertained by Hand and Othmer - Tobias correlations. SINIRTAŞ Eda Danışman : Doç. Dr. Gülin Selda POZAN SOYLU Anabilim Dalı : Kimya Mühendisliği Programı : Proses Ve Reaktör Tasarımı Mezuniyet Yılı : 2014 Tez Savunma Jürisi : Doç. Dr. Gülin Selda POZAN SOYLU Prof. Dr. Gülten GÜRDAĞ Prof. Dr. Ayben KİLİSLİOĞLU Doç. Dr. M. Çiğdem SAYIL Doç. Dr. Dilek ÖZMEN Benzil Alkolün Bazı Metal Oksit Katalizörler Varlığında Fotokatalitik Seçimli Oksidasyonunun İncelenmesi Bu tez çalışmasında, benzil alkol’ün fotokatalitik seçimli oksidasyon reaksiyonu ile benzaldehit üretimini tam ve düşük reaksiyon sürelerinde tamamlayabilecek oksit karışımı fotokatalizörün sentezlenmesi amaçlanmıştır. Bu amaçla, sol-jel yöntemi ile ağırlıkça farklı oranlarında ZrO2-TiO2 ikili oksit katalizörleri hazırlanmıştır. Ayrıca alternatif olarak farklı hazırlama yöntemleri de (katı hal dağıtma, emdirme) kullanılarak oksit karışımları sentezlenmiş ve fotokatalitik aktiviteler karşılaştırılmıştır. Benzil alkol foto-oksidasyon reaksiyonu sırasında ışık kaynağı, katalizör miktarı, başlangıç reaktan konsantrasyonu gibi bazı parametreler de reaksiyon kinetiği açısından dikkate alınmıştır. XRD, BET, FT-IR, SEM, TEM ve DRS analizleri ile katalizörlerin optik ve yapısal özellikleri belirlenmiştir. Fotokatalitik oksidasyon sonrası elde edilen ürün konsantrasyonları yüksek basınçlı sıvı kromatografisi (HPLC) ve gaz kromatografisi (GC) ile takip edilmiş ve oksidasyon hızları hesaplanarak katalizör aktiviteleri karşılaştırılmıştır. Sol-jel yöntemi ile hazırlanmış 30ZrO2-TiO2 katalizörü ile UV-B ışıması varlığında 15 dakika sonunda tam oksidasyonun gerçekleştiği görülmüştür. Investigation of The Photocatalytic Selective Oxidation of Benzyl Alcohol with Some Metal Oxide Catalysts The aim of this study, a mixture oxide photocatalyst was synthesised for production of benzaldehyde with photocatalytic selective oxidation of benzyl alcohol in complete and short reaction times. For this purpose, ZrO2-TiO2 binary oxide catalysts were prepared using different weight ratios by sol-gel method. Additionally, alternative oxide mixtures were synthesized using different methods of preparation (solid state dispersion, impregnation) and their photocatalytic activities were compared. During benzyl alcohol photo-oxidation reaction stage, some parameters like light intensity, amount of catalyst, initial input concentration were considered for reaction kinetics. The optical and structural properties of catalysts were determined by XRD, BET, FT-IR, SEM, TEM and DRS techniques. The product concentrations in photocatalytic oxidation were analyzed in high pressure liquid chromatography (HPLC) and gas chromatography (GC). The oxidation reaction rates were calculated and the activities of catalysts were compared. 30ZrO2-TiO2 catalyst that prepared by sol-gel method provided a complete oxidation at the end of 15 minutes under the UV-B light. ENGİNTEPE Emel Danışman : Doç. Dr. M. A. Faruk ÖKSÜZÖMER Anabilim Dalı : Kimya Mühendisliği Programı : Proses ve Reaktör Tasarımı Mezuniyet Yılı : 2014 Tez Savunma Jürisi : Doç. Dr. Mehmet Ali Faruk ÖKSÜZÖMER Prof. Dr. Mehmet Ali GÜRKAYNAK Prof. Dr. Hüseyin DELİGÖZ Doç. Dr. Serkan Naci KOÇ Yard. Doç. Dr. Aliye ARABACI Metanın Oksi-CO2 Reformlaması İçin Etkin Katalizörlerin Geliştirilmesi Çevre kirliliğine yol açmayan çeşitli alanlarda kullanılabilecek esnek bir yakıt olan hidrojen, 21. yüzyılın en temiz enerji kaynağı olarak düşünülmektedir. Bu amaçla hidrojenin ucuz üretimi, kolay depolanabilirliği ve taşınması konuları gerek üniversiteler gerekse ilgili sanayi kuruluşlarında önemli araştırma konularıdır. Günümüzde hidrojen üretimi için kullanılan başlıca yöntem su buharı-hidrokarbon reformingidir. Ancak bu prosesin yüksek enerji gereksinimi, karışık ve hacimli ekipman dizaynı gibi bir çok dezavantajları vardır. Bu nedenle son yıllarda alternatif prosesler geliştirmek için birçok araştırma yapılmış ve metanın oksi-CO2 reformlaması prosesi iyi bir alternatif olarak öne çıkmaktadır. Bu proses ekzotermik ve endotermik reaksiyonların birleştirilmesinden oluştuğu için dışarıdan ısı gereksinimi çok daha azdır. Bu sayede enerji maliyetleri azaltılarak hidrojen üretimi daha ucuz hale getirilebilecektir. Oksi-CO2 reformlama prosesi için en önemli hidrokarbon kaynağı olarak metan öngörülmüştür. Çünkü metan doğalgazın ana komponentidir ve doğalgaz yeryüzünde çok miktarda bulunmaktadır. Ayrıca metan, H/C (H/C=4) oranı en yüksek hidrokarbon olma özelliğini taşımaktadır. Metanın reformlama reaksiyonunda araştırmacılar tarafından bir çok katalizör test edilmiş ve bu reaksiyon için soy metal bazlı katalizörler (Rh, Pt, Ru, Ir) ile nikel (Ni) bazlı katalizörlerin oldukça aktif ve selektif oldukları tespit edilmiştir. Soy metaller oldukça kararlı ve aktif olmalarına rağmen yüksek maliyetleri ve doğada az miktarda bulunmaları sebebiyle en iyi alternatifin Ni esaslı katalizörler olacağı düşünülmüştür. Ancak bu katalizörlerin de sinterleşme, kok oluşumu, faz değişimi gibi deaktivasyona neden olan sorunları bulunmaktadır. Bu sorunların iyileştirilmesi amacıyla emdirme yöntemi kullanılarak farklı destekler üzerine ağırlıkça %10 Ni yüklenerek katalizörler sentezlenmiş, karakterizasyonları yapılmış ve metanın oksi-CO2 reformlama reaksiyonu için performansları incelenmiştir. Elde edilen katalizörler, 15000 l/kg sa. (CH4/O2/CO2/N2=3/1/1/4) besleme hızında, 1 atm basınç altında ve 800°C’de en yüksek CH4 ve CO2 dönüşümü göstermişlerdir. Hazırlanan katalizörler içerisinde en yüksek dönüşümü ve seçimliliği Ni/Al2O3 katalizörü vermiştir. Ayrıca akış hızının artması ile en az aktivite kaybı Ni/Al2O3 katalizörde gözlenmiştir.
Development of Efficient Catalysts for Oxy-CO2 Reforming of Methane Hydrogen, which can be used in many fields without polluting the environment, is thought to be the cleanest fuel source of 21th century. Therefore, low cost production, facile storage and transportation of hydrogen are important research subjects that are studied by many universities and related commercial facilities. Nowadays, steam-hydrocarbon reforming is the major hydrogen production process. However, this process has many disadvantages like high energy demand and complicated equipment design etc. For this reason, there have been many researches to develop alternative processes for several decades and catalytic partial oxidation has come forth as a good alternative. Thus, by lowering the total investment and production costs, hydrogen production cost could be lowered. Methane has seemed to be the best hydrocarbon source for Oxy-CO2 reforming process because methane is the main component in natural gas and natural gas is abundant on earth. Additionally, methane has the property of having the highest H/C (H/C=4) ratio in hydrocarbons. Researchers have tested many catalysts for reforming of methane and have seen that noble based metals catalysts (Rh, Pt, Ru, Ir) and nickel (Ni) based catalysts are active and selective for this reaction. Although, noble metal based catalysts are stable and active, because of their high cost and low availability, the best alternative have thought to be nickel based catalysts. But these catalysts have disadvantages like sintering, coking and phase transformation. To solve these problems, catalysts that 10% (by weight) Ni loaded on different supports were prepared by using impregnation method, were characterised and their performances were investigated for Oxy-CO2 Reforming of Methane reaction. While they showed the highest CH4 and CO2 conversions under the flow rate of 15000 l/kg hr (CH4/O2/CO2/N2=3/1/1/4) 1 atm pressure and at 800 °C. Among the prepared catalysts Ni/Al2O3 gave the highest conversion and selectivity values. Besides, the lowest loss of activity was observed on Ni/Al2O3 catalyst as the flow rate increases. GÜMÜŞ Ebru Danışman : Doç. Dr. Tuncer YALÇINYUVA Anabilim Dalı : Kimya Mühendisliği Programı : Kimyasal Teknolojiler Mezuniyet Yılı : 2014 Tez Savunma Jürisi : Doç. Dr. Tuncer YALÇINYUVA Prof. Dr. Gülten GÜRDAĞ Prof. Dr. Ahmet KAŞGÖZ Doç. Dr. Ali DURMUŞ Doç. Dr. Nihal YILMAZ ONUL Poli(Etilen Tereftalat)-Polipropilen Harmanlarının Kristalizasyon Özelliklerinin İncelenmesi Polimerik malzemeler üstün kimyasal, fiziksel ve ekonomik özellikleriyle günümüzde en yaygın kullanılan malzemelerdendir. Gelişen teknolojinin malzeme ihtiyaçları, malzemelerin çok daha üstün performans göstermesini gerektirmektedir. Bu amaçla farklı özellikteki polimerler karıştırılarak harmanlar hazırlanabilir. Polimerlerde ve polimer harmanlarında ise kristalizasyon fiziksel ve mekanik özellikleri etkileyen çok önemli bir özelliktir. Bu çalışmada poli(etilen tereftalat)-polipropilen harmanlarında bileşenlerin farklı oranlarda karıştırılmasıyla oluşturulan yapılarda kristallenme özellikleri incelenmiştir. Uyumlaştırıcı olarak maleik anhidrit graft edilmiş PP (PP-g-MAH) kullanılmıştır. Bu çalışmanın amacı, PET-PP karışımındaki bileşen oranlarının ve uyumlaştırıcı varlığının kristalizasyon kinetiği üzerine etkisinin araştırılmasıdır. Çalışmada kullanılan numuneler, granül yapılı PET ve izotaktik PP kullanılarak statik mikser içeren tek vidalı bir ekstruderde eriyik karıştırma yöntemiyle daha önceden hazırlanmıştır. Uyumlaştırıcı katılmayarak hazırlanan örneklerde PET’in PP’ye kütlece yüzde oranı PET’çe zengin, PET ve PP’nin eşit miktarda olduğu ve PP’ce zengin örneklerde sırasıyla 80/20, 50/50, 20/80’dir. Uyumlaştırıcı katılarak hazırlanmış örneklerde ise PET/PP/PP-g-MAH’ın kütlece yüzde oranı, PP’ce zengin karışımlar için 19/76/5, PET ve PP’nin eşit miktarda olduğu karışımlar için ise 47,5/47,5/5’tir. Harmanların izotermal olmayan şartlarda kristallenme kinetiklerini incelemek amacıyla DSC (Diferansiyel Taramalı Kalorimetre) analizi gerçekleştirilmiştir. Kristallenme yüzdeleri ve kristallenme davranışları DSC yöntemiyle incelenirken farklı soğutma hızları uygulanarak ve çeşitli kinetik modeller kullanılarak kinetik hız sabitleri bulunmuştur. Polimerlerin bağıl kristallenme değerleri, kristallenme eğrileri altında kalan alanın parçalı integrasyonu ile hesaplanmıştır. Bağıl kristallenmelerin sıcaklıkla değişim grafiklerinden belli sıcaklıklarda her bir soğutma hızı için bağıl kristallenme değerleri tespit edilmiştir. DSC ile karakterizasyonu yapılan örneklerin kristallenme davranışları kristalizasyon kinetiği hesaplarında kullanılan Avrami denklemi ve bu denklemden türetilmiş Ozawa ve Liu-Mo modelleriyle değerlendirilmiştir. Avrami denkleminin izotermal olmayan şartlarda değerlendirilmesi için türetilmiş Jeziorny denklemiyle, kinetik hız sabitleri bulunmuş olup, Ozawa modellemesiyle lineerlik göstermeyen grafikler nedeniyle Ozawa sabitleri değerlendirilememiştir. Bunun yanı sıra Liu-Mo denklemine ait grafiklere ilişkin kinetik sabitler bulunarak yorumlanmıştır. Son olarak da Kissinger methoduyla numunelerin aktivasyon enerjisi değerleri bulunmuştur.
Polymer materials are appreciated for their chemical, physical and economical qualities. Material needs of developing technology require that the materials should have more excellent performances. For this purpose, polymers that have different characteristics have been mixed and blends can be prepared. Crystallization is very important feature that affect the psysical and mechanical properties in polymers and polymer blends. In this study, crystallization properties of structures that are obtained by mixing different amounts of components of poly(ethylene terephthalate) (PET) – polypropylene (PP) blends are investigated. Maleic anhydre grafted PP (PP-g-MAH) was used as compatibilizer. The purpose of this study is to investigate the effect of component ratios in PET – PP mixtute and the existance of compatiblizer on the crystalization kinetics. Samples of this study are prepared previously using granule PET and isotactic PP with the method of melt mixing in a single screw extruder including a static mixer. The weight ratios of PET/PP for incompatibilized PET-rich, PET/PP equal, and PP-rich compositions were 80/20, 50/50 and 20/80, respectively. PET/PP/PP-g-MAH ratio for compatibilized PP-rich blend was 19/76/5 and for compatibilized PET/PP equal blend was 47.5/47.5/5. Differential Scanning Calorimetry (DSC) analyses were carried out in order to investigate nonisothermal crystallization kinetics of PET-PP blends. Crystallization percentages of the blend samples and crystallization behaviors were investigated by using different cooling rates and kinetic constants were calculated by using different kinetic models. Relative values of crystallization were calculated by the integration of the area under the crystallization curve of DSC. Relative crystallization values for each cooling rate were obtained from relative crystallization-temperature curves. Crystallization behaviors of the samples were evaluated by Avrami equation and Ozawa and Liu-Mo models that are derived from this equation. Kinetic rate constants were found by using Jeziorny equation which is derived for evaluation of Avrami equation at nonisothermal conditions. Since Ozawa modelling gave nonlinear curves, Ozawa constants could not be evaluated. Besides, kinetic constants from figures of Liu-Mo equation were found and discussed. Finally, crystallization activation energies were obtained by using Kissinger method. EROL Gizem Danışman : Prof. Dr. İsmail İNCİ Anabilim Dalı : Kimya Mühendisliği Programı : Temel İşlemler ve Termodinamik Mezuniyet Yılı : 2014 Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. İsmail İNCİ Prof. Dr. Mehmet BİLGİN Doç. Dr. Tülin B. İYİM Doç. Dr. Nihal Y. ONUL Y. Doç. Dr. Tuba G. ALTINÇEKİÇ Karbon Nanotüplerde Karboksilli Asitlerin Adsorpsiyonu Bu tez çalışmasında öncelikle az miktardaki karbon nanotüple malik asit, asetik asit, formik asit, akrilik asit ve propiyonik asitin dengeye gelme süreleri belirlenmiştir. Dengeye gelme süreleri belirlenen asitlerin, başlangıç asit konsantrasyonları değiştirilmiş, böylece başlangıç asit konsantrasyonu arttıkça adsopsiyon etkinliğinin azaldığı hesaplanmıştır. Ardından asitlerin farklı sıcaklıklardaki adsorpsiyon etkinlikleri incelenmiş ve sıcaklık artışıyla adsorpsiyionun ters orantılı olduğu bulunmuştur. Elde edilen bulgularla her bir asit için adsorpsiyon izotermleri çizilmiştir ve asidin uygun olduğu izoterm çeşidi belirlenmiştir. Propiyonik ve akrilik asidin Freundlich izotermine uygun olduğu, malik asit, asetik asit ve formik asitin Langmuir izotermine uygun olduğu saptanmıştır Carboxylic Acids Adsorption on Carbon Nanotubes In this thesis, first the equilibrating durations of malic acid, acetic acid, formic acid, acrylic acid, and propionic acid with little carbon nanotubes were determined. Beginning concentrations of the acids, whose equilibrating durations have previously been determined, were changed; thus, it was calculated that while beginning acid concentration increases, the efficiency of adoption decreases. After, the adsorption efficiencies of acids at different temperatures have been studied, and it is found out that temperature increase is inversely correlated with adsorption. With the study results, adsorption isotherms for each acid were shown on diagrams, and the appropriate isotherm type was determined. It is determined that while propionic and acrylic acids suit to Freundlich isotherm, malic acid, acetic acid and formic acids suit to Langmuir isotherm. AKŞİT Derman Danışman : Prof. Dr. İsmail BOZ Anabilim Dalı : Kimya Mühendisliği Programı : Proses ve Reaktör Tasarımı Mezuniyet Yılı : 2014 Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. İsmail BOZ Prof. Dr. Mehmet MAHRAMANLIOĞLU Doç. Dr. Serkan Naci KOÇ Doç. Dr. Gülin Selda POZAN SOYLU Doç. Dr. M. A. Faruk ÖKSÜZÖMER Fotokatalitik Su Ayrışması için Pt-Metal Sülfür/CdS Katalizörlerinin Sentezi ve Karakterizasyonu Günümüzde insanoğlunu etkileyen esas sorun çevre kirliliğidir. Günümüz ve gelecek nesiller için temel gereksinim ve yaşam kaynağı sudur. Teknolojinin gelişmesiyle birlikte sanayide kullanılan üretim prosesleri sonucu su kirlenmektedir. Fotokataliz, enerji kaynağı olarak güneş ışığını kullanma, sudaki safsızlıkların giderilmesi ve sudan hidrojen üretiminde artan bir öneme sahiptir. Son yıllarda yarı iletkenler sahip oldukları yararlı optik, elektronik ve kimyasal özellikleri sebebiyle endüstriyel fotokatalizör olarak kullanılmaktadır. Görünür dalga boyunda absorbans veren ve suyun ayrışması için iyi konumlanmış bant boşluğuna sahip CdS gibi yarı iletken bir madde, hem güneş enerjisi ile hidrojen üretiminde hem de suda çözünmüş olan kirliliklerin uzaklaştırılmasında umut veren başlıca malzemedir. TiO2 ise sadece UV bölgede etkin ve ancak katkılandırmalardan sonra görünür bölgede etkili olabilen yarı iletken malzemedir. Fakat CdS için de kararlılığın sorun olduğu bilinmektedir. Dolayısıyla yüksek ve kararlı aktivite gösteren CdS katalizörler sentezlemek bu tezin amacı kapsamında yer almaktadır. Bu tez kapsamında güneş spektrumunun görünür bölgesine duyarlı CdS katalizörlerin hidrotermal yöntem ile sentezi, Pt yüklemesi ile sentezi, ikili metal sülfür (MS-CdS) halinde (MS = PdS, NiS, ZnS) sentezi gerçekleştirilmiştir. Sentezlenen katalizörler XRD, UV-Gör reflektans ve Fotolüminesans (FL) ile karakterize edilmiştir. Fotokatalitik reaksiyonla hidrojen üretim hızı GC ile izlenmiştir. Ayrıca, metilen mavisinin uzaklaştırılmasının takip edilmesiyle katalizörlerin fotokatalitik aktivitesi belirlenmiştir.
Today, environmental pollution is the main problem that affecting humankind. Water is the source of life and essential requirement for present and future generations. With the developing technology, water used in the manufacturing processes in chemical industry is polluted. Photocatalysis, using sunlight as an energy source, the removal of impurities in the water and production hydrogen from water is of increasing importance. In recent years, semiconductors having beneficial optical, electronical and chemical properties are utilised as industrial photocatalysts. A semiconductor material, such as, CdS with absorbance in visible light and band well positioned for the water splitting, is promising primary material both for the hydrogen production with solar energy and in the removal of impurities in water. TiO2 is a semiconductor material that is active only in the UV light region but it can be effective in the visible region after doping. However, CdS is known to have about stability problems. Thus, to synthesize CdS catalysts showing high and stable activity is the goal of this thesis. In this thesis, CdS catalysts, sensitive to the visible region of the solar spectrum, are synthesized using hydrothermal method, doped with Pt, and also synthesized as binary metal sulfides (MS-CdS). (MS = PdS, NiS, ZnS) The synthesized photocatalysts were characterized by XRD, UV-Vis reflectance and Photoluminescence (PL) techniques. Hydrogen production rate by photocatalytic water splitting reaction was followed with GC. Photocatalytic activity of the catalysts is also determined by following the removal of methylene blue removal. GEMİCİ Ayşegül Danışman : Prof. Dr. Ş. İsmail Kırbaşlar Anabilim Dalı : Kimya Mühendisliği Programı : Temel İşlemler ve Termodinamik Mezuniyet Yılı : 2014 Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Ş. İsmail KIRBAŞLAR Prof Dr. Umur DRAMUR Prof. Dr. Mehmet BİLGİN Prof. Dr. İsmail İNCİ Doç. Dr. Hasan USLU Bazı OrganikAsitlerin Sulu Çözeltilerinden Tepkimeli Ekstraksiyonla Ayrılması Günümüzde geleneksel ayırma yöntemlerine alternatif olarak çeşitli yöntemler geliştirilmiştir. Bu tez çalışmasında en yeni yöntemlerden biri olan tepkimeli özütleme ile organik asitlerin sulu çözeltilerinden ayrıştırılması konusunda çalışılmıştır. Bu amaçla; nikotinik asit, fumarik asit ve glioksilik asitlerle birlikte çeşitli amin ve çözücüler kullanılmıştır. Nikotinik asit, niyasin veya B3 vitamini suda ve alkolde çözünebilen monokarboksilik bir asittir. Geniş bir pH aralığında ısı ve ışığa karşı yüksek stabilite göstermesi nedeniyle en dayanıklı vitamindir. B vitamini karbonhidrat metabolizması için çok önemlidir. Fumarik asit sentetik olarak üretilen ve çeşitli bitkilerin içerisinde bulunan renksiz kristal yapıda bir bileşiktir. Çoğunlukla reçine, vernik, boya ve mürekkeplerde kullanılır. Etilen zincirinin karşı tarafına iki karboksil grubuyla bağlanan maleik asidin geometrik izomeridir. Glioksilik asit doğal olarak oluşan renksiz katıdır ve endüstride kullanışlıdır. Ürünün temeli olan okzalik asit, sıcak nitrik asit ile glioksalın organik oksidasyonuyla elde edilir. Deneysel çalışmada, nikotinik asit, fumarik asit ve glioksilik asidin triisooktilamin, tridodesilamin, tributilamin ve trioktilamin kullanılarak tepkimeli ekstraksiyon işlemi gerçekleştirilmiştir. Seyreltici olarak; 3 farklı alkol (oktanol, dekanol, izo amil alkol), 3 farklı keton (izo butil metil keton (IBMK), heptanon ve oktanon) ile n-oktan, n-heptan ve n-hekzan olmak üzere toplamda kullanılan 9 farklı seyreltici kullanılarak, her bir amin için 10 set deney çalışılmıştır. Yapılan denemeler sonucunda amin konsantrasyonu arttıkça dağılma katsayısının (KD ) arttığı, yükleme değerinin (Z) azaldığı gözlenmiştir. Denemeler sonucunda görülmüştür ki nikotinik asit için trioktilamin ve tridodesilamin kullanıldığında en iyi seyreltici izoamil alkoldür. Fumarik asit ile yapılan denemede tridodesilamin ile izoamil alkol, tributil amin ile dekanol en iyi sonucu vermiştir. Glioksilik asit ile yapılan denemelerde tridodesilamin ile dekanol, trioktilamin ile izo amil alkol en iyi sonucu vermiştir
Separation of Some Organic Acids From Aqueus Solution With Reactive Extraction Nowadays, several methods are developed alternatively to traditional methods. The aim of this study is the separation of carboxylic acids with reactive extraction which is the newest seperation methods. For this purpose; nicotinic acid, fumaric acid and glyoxylic acid and also several amines and solvents are used. Nicotinic acid, niacin or vitamin B3, is a carboxylic acid that can be soluble in water and alcohol-soluble. It’s the most stable vitamin because of high stability for heat and light at a large pH range. The vitamin B complex is very important for carbohydrate metabolism. Fumaric acid is a colorless crystalline compound found in various plants and also produced synthetically. It is used mainly in resins, paints, varnishes, and inks. Fumaric acid is a geometric isomer of maleic acid, having two carboxyl (COOH) groups attached on opposite sides of an ethylene chain. Glyoxylic acid is a colourless solid that occurs naturally and is useful in industry. The compound is formed by organic oxidation of glyoxal with hot nitric acid, the main side product being oxalic acid. In the experimental study, the reactive extraction of nicotinic acid, fumaric acid and glyoxylic acid were studied with triisooctylamine, tridodecylamine, tributhylamine and trioctiylamine. Totally nine solvents were used, which consisted of 3 different alcohols (octanol, decanol and iso amyl alcohol), 3 different ketones (iso buthyl methyl ketone, heptanone, octanone) and n-octane, n-heptane, n-hexane. Ten set experiments were studied for each amine. As a result of, the best solvent for nicotinic acid was found to be isoamyl alcohol, if triisooctyl amine and tridodecyl amine were used. Also, the experiments with fumaric acid, the best solvent was decanol with tributyl amine and isoamyl alcohol with tridodecyl amine. The experiments with glyoxylic acid, the best solvent was isoamyl alcohol with trioctylamine and decanol with tridodecyl amine.
Danışman : Doç. Dr. Gülin Selda POZAN SOYLU Anabilim Dalı : Kimya Mühendisliği Programı : Proses Ve Reaktör Tasarımı Mezuniyet Yılı : 2014 Tez Savunma Jürisi : Doç. Dr. Gülin Selda POZAN SOYLU Prof. Dr. Gülten GÜRDAĞ Doç. Dr. S. Naci KOÇ Doç. Dr. M. A. Faruk ÖKSÜZÖMER Doç. Dr. Tuba ŞİŞMANOĞLU Geçiş Elementi Katkılı BiVO4 Katalizörlerinin Geliştirilmesi, Karakterizasyonu ve Fotokatalitik Etkinliklerinin İncelenmesi Bu projede, atıksularda bulunan organik kirleticilerin, UV ve özellikle görünür ışık altında etkili olabilecek, geçiş elementleriyle iyileştirilmiş hibrit kompozit BiVO4 katalizörleri ile kısa sürede daha az zararlı bileşiklere dönüştürülmesi veya tam mineralizasyonu amaçlanmıştır. Bu amaçla, hidrotermal yöntem ile saf BiVO4 katalizörleri, katı hal dağıtma yöntemi ile de metal oksit (Fe2O3, Co3O4, NiO, CuO) katkılı BiVO4 katalizörleri hazırlanmıştır. Katalizör hazırlama aşamasında katalizörü oluşturan maddelerin spesifik özellikleri ve ağırlıkça yüzdeleri, çözelti pH’ı, reaksiyon süresi ve sıcaklığı, gibi değişkenler göz önünde bulundurulmuştur. Ayrıca ışık şiddeti, katalizör miktarı, H2O2 miktarı, başlangıç reaktan konsantrasyonu gibi bazı parametreler de reaksiyon kinetiği açısından dikkate alınmıştır. XRD, BET, FT-IR, SEM, DRS ve PL analizleri ile katalizörlerin optik ve yapısal özellikleri belirlenmiştir. Fotokatalitik bozunma sonrası elde edilen ürün konsantrasyonları yüksek basınçlı sıvı kromatografisi (HPLC) ve gaz kromatografisi-kütle spektroskopisinde (GC-MS) takip edilmiş ve bozunma hızları hesaplanarak katalizör aktiviteleri karşılaştırılmıştır. Güneş ışığı varlığında, BiVO4-7CuO katalizörü ile 45 dakikada %100 fenol bozunması ile tam mineralizasyon gerçekleştiği görülmüştür. Development And Characterization Of Transition Metal Doped Bivo4 Catalysts And Investigation Of Their Photocatalytic Activities The aim of this project is total mineralization of organic pollutants found in waste waters or to convert them less harmful products with hybrid composite BiVO4 catalysts improved with the transition elements to be effective under UV and especially visible light in short reaction times. For this purpose, pure BiVO4 catalysts by facile hydrothermal method, metal oxide doped (Fe2O3, Co3O4, NiO, CuO) catalysts via solid state dispersion method were prepared. During catalyst preparation stage, specific features of the catalysts and their percent of weight, pH of the solution, reaction time and temperature were considered. Moreover, some other parameters like light intensity, the amount of catalyst, amount of H2O2 and initial input concentration were considered for reaction kinetics. The optical and structural properties of catalysts were determined by XRD, BET, FT-IR, SEM, DRS and PL techniques. The main intermediates in photocatalytic degradation were analyzed in high pressure liquid chromatography (HPLC) and gas chromatography-mass spectroscopy (GC-MS). The degradation reaction rates were calculated and the activities of catalysts were compared. A complete mineralization was obtained with 100% phenol degradation in 45 minutes by BiVO4-7CuO catalyst under natural sunlight. ÖZPARLAK Nur Danışman : Doç. Dr. Süheyla ÇEHRELİ Anabilim Dalı : Kimya Mühendisliği Programı : Temel İşlemler ve Termodinamik Mezuniyet Yılı : 2014 Tez Savunma Jürisi : Doç. Dr. Süheyla ÇEHRELİ Prof. Dr. Umur DRAMUR Prof. Dr. Mehmet BİLGİN Prof. Dr. İsmail İNCİ Doç. Dr. Şaziye ABDURRAHMANOĞLU Bazı Organik Asitlerin Sulu Çözeltilerinden Amin İçeren Yığın Sıvı Membranlarla Ayrılmalarının İncelenmesi Karboksilik asitler endüstride yaygın kullanım alanlarına sahiptir. Fermantasyonla üretimleri sonucu sulu ortamlardan veya endüstriyel atık sulardan ayrılmaları işleminin ekonomik bir şekilde gerçekleştirilmesi önem taşımaktadır. Bu çalışma kapsamında karboksilik asitlerin kütlesel sıvı membranlarla sulu ortamlardan ayrılmaları incelenmiştir. Sıvı membran sistemlerinin performanslarını değerlendirmek amacıyla, salt reaktif ekstraksiyon denemeleri de yapılmıştır. Bu denemelerde ekstraktan olarak tributil amin farklı çözücüler içinde seyreltilerek kullanılmıştır. Sıvı membran olarak yukarıda belirtilen amin ve çözücülerden olusan kütlesel sıvı membranlar hazırlanmış ve karboksilik asitlerin (formik, asetik, propiyonik, buitrik asit) sulu çözeltilerinden ayrılmaları incelenmiştir. Kütlesel sıvı membran sistemlerine ait denemelerde membran fazındaki karıştırmanın, asit türünün, farklı membran seyrelticilerin, membran fazın hacim oranının ve sıyırma fazı türü ve konsantrasyonunun ayırma üzerine etkileri incelenmiştir. Genel olarak, karboksilik asitleri sulu çözeltilerinden ayırmada kütlesel sıvı membranlarla ayırmanın salt reaktif ekstraksiyon işlemlerine göre daha etkili olduğu görülmüştür. Investıgatıon Of The Separatıon Of Some Organıc Acıds From Its Aqueous Solutıons Wıth Bulk Lıquıd Membranes Contaınıng Amıne Carboxylic acids have a widespread use in industry. During the production of carboxylic acids by the fermentation process or in industrial wastewater streams the separation of acids from the aqueous media is economically in great importance. In this study, the separation of carboxylic acids from aqueous solutions with liquid membranes was investigated. On the other hand, reactive extraction experiments were also performed to evaluate the performance of investigated liquid membrane systems. In these experiments tributly amine, dissolved in various diluents, was used as extractant. Amines and solvents were prepared as liquid membranes, and the separation of carboxylic acids (formic, acetic, propionic, and butiric acids) from their aqueous solutions with bulk liquid membranes were investigated. In the bulk liquid membrane experiments, the effects of the mixing of membrane phase, the acid type, the diluents, and the concentration of stripping phase on the separation process were examined. In general, it was observed that liquid membranes were more effective separation techniques than reactive extraction for the separation of carboxylic acids from aqueous solutions. GÜLCAN Mert Danışman : Doç. Dr. Hüseyin DELİGÖZ Anabilim Dalı : Kimya Mühendisliği Programı : Kimyasal Teknolojiler Mezuniyet Yılı : 2014 Tez Savunma Jürisi : Doç. Dr. Hüseyin DELİGÖZ Prof. Dr. Mehmet Ali GÜRKAYNAK Prof. Dr. Deniz DEĞER ULUTAŞ Doç. Dr. M. A. Faruk ÖKSÜZÖMER Doç. Dr. Ali DURMUŞ İnorganik/Organik Hibrit Proton Değişim Membranlarının Doğrudan Metanol Yakıt Hücreleri (DMYH) için Geliştirilmesi Son yıllarda dünya genelinde artan nüfüsa ve enerji ihtiyacına bağlı olarak mevcut petrol esaslı yakıtlarında tükenmeye başlaması bilimsel kurumlar ve araştırma kurumları tarafından alternatif enerji kaynaklarının araştırılması önem verilen bir konu haline gelmiştir. Alternatif eneri kaynaklarının arasında özellikle yüksek enerji yoğunluğu, uzun süreli ve kararlı enerji sağlama özelliği ve kontrol edilebilen güç çıktılarına sahip yakıt hücreleri dikkat çekmektedir. Farklı tipte yakıt hücreleri bulunmakla birlikte polimer esaslı membranları içeren polimer elektrolit membran yakıt hücresi (PEMYH) özellikle taşınabilir uygulamalar için önemli bir alternatif güç kaynağı olarak kullanılmaktadır. Polimer elektrolit membran yakıt hücrelerini kullanılan yakıt tipine bağlı olarak kendi arasında başlıca ikiye ayırmak mümkündür. Bunlar hidrojen yakıt hücreleri ve sıvı yakıt (metanol) şeklindedir. Doğrudan metanol yakıt hücreleri (DMYH) yakıt olarak metanol-su karışımının kullanıldığı ve metanolün kimyasal enerjisinin doğrudan elektrik enerjisine çevrildiği sistemler olarak tanımlanmaktadırlar. Doğrudan metanol yakıt hücresi uygulanmalarında günümüzde dikkat çeken iki problem günümüzde çözüm beklemektedir. Bu problemler, metanolün protona yükseltgendiği anot tabakasındaki katalizör çeşitliliğinin sağlanamamış olması ve elektrolit olarak kullanılan membranın metanol karşısındaki yüksek metanol difüzyonudur. Ticari olarak yakıt hücrelerinde sıklıkla kullanılan Nafion türü membranların üstün proton iletkenliklerine karşın yüksek metanol geçirgenlikleri hücre performansını olumsuz yönde etkilemektedir. Bu sebeple, sunulan projede farklı yaklaşımlar ortaya konularak DMYH için üstün metanol bariyer özelliğine ve kabul edilebilir proton iletkenliği değerine sahip polimer esaslı membranların geliştirilmesi ve ticari Nafion ürüne karşı karşılaştırmalı olarak karakterizasyonu gerçekleştirilmiştir. Bu amaçla DMYH uygulamaları için Nafion’a alternatif oluşturabilmesi açısından polieter-eterketon (PEEK) yapısı sülfonasyonu sonucunda sülfone polieter-eterketon (sPEEK) yapısında polimerler hazırlanmıştır. Hem Nafion hem de sPEEK esaslı membranların proton iletkenlik değerini etkilemeksizin metanol geçirgenliği değerini azaltmak için farklı inorganik katkılar polimer matris içerisine ilave edilmiştir. Bu kapsamda, tungstik asit, SiO2 ve organik montmorillanit (OMMT) kullanılmıştır. Yine yenilikçi bir yaklaşımla hem Nafion hem de sPEEK yapısındaki membranlar destek olarak değerlendirilerek tabakalı kaplama (LbL) yöntemiyle inorganik katkı içeren poli allilamin hidroklorit (PAH) ve karboksimetil selüloz (CMC) ile kaplanmış ve karakterizasyonları gerçekleştirilmiştir. LbL işlemi tek tabaka üzerinden 1-8 saat aralığında farklı kaplama sürelerinde gerçekleştirilmiştir. Bu amaçla, hazırlanan membranların proton iletkenlikleri, iyon değişim kapasiteleri (IEC), termo gravimetrik analizleri (TGA), metanol geçirgenlikleri, membran seçicilik değerleri incelenmiştir. Ayrıca membranların yüzey özelliklerinin belirlenmesi için taramali elekton mikroskopi analizi (SEM) analizleri ve yüzey temas açısı çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Son olarak, hazırlanan membranlar ticari elektrotlarla membran elektrot yığını (MEY) haline getirilerek açık devre voltaj değerleri (OCV) belirlenerek benzer kalınlıktaki Nafion örneğe göre karşılaştırılmıştır. Elde edilen tüm karakterizasyon sonuçlarından Nafion membrana alternatif olarak önerilen saf sPEEK ve elde edilen sPEEK esaslı kompozit membranların DMYH uygulamalarında kullanım potonsiyelinin yüksek olduğu belirlenmiştir. Bununla birlikte gerek sPEEK membranın kullanımı gerekse de modifikasyonu ile elde edilen kompozit membranların kullanımlarının ticari saf Nafion’a göre üstün ısıl dayanımları, kontrol edilebilir iletkenlik ve metanol geçirgenlikleri değeri nedeni ile araştırılmasının yeni tip membranların geliştirilmesinde yol gösterici olacağı düşünülmektedir. Development Of Inorganıc/Organıc Hybrıde Proton Exchange Membranes For Dırect Methanol Fuel Cells (DMFC) Over all the world investigation of the alternative energy sources due to the great consumption of fosil fuels depending on increasing population and energy demand has attracted much interest by scientific committees and academia in the last years. Among the alternative energy sources, fuel cells attract great interest due to their high energy density, providing long and stable energy, and controllable power outputs. Polymer electrolyte membrane fuel cells (PEMFC) consisting of polymer based membranes are used as an important alternative power source for portable applications. Indeed polymer electrolyte membrane fuel cells can be mainly divided into two parts depending of fuel type which used in fuel cell applications. These are hydrogen fuel cells and liquid fuel (methanol) cells. Direct methanol fuel cells can be described as the systems which methanol used and the chemical energy of methanol directly converted into electricity. Currently, two main problems need to be solved in direct methanol fuel cells. These problems are lacking of wide variety of catalysts used in anode layer where methanol are oxidized two proton and high methanol difusion through polymer based membrane used as electrolyte. Commercially available and frequently used polymer electrolyte membrane, namely Nafion, suffers from high methanol diffusivity though it has superior proton conductivity. This high methanol permeation leeds to a poor cell performance. That’s why the development of polymer based membranes with high methanol barier proporties and acceptable proton conductivity and the comparison of new membranes to commercial Nafion product have been carried out in the proposed project. For this purpose sulfonated poly ether ether ketone (sPEEK) has been prepared by the sulfonation of poly ether ether ketone (PEEK) in order to develop new membranes as alternative to Nafion. Different types of inorganik additives have been added into both Nafion and sPEEK polymer matris to decrease methanol permittivity without sacrificing proton conductivity. In this regard tungstic acid and organic montmorillonite (OMMT) have been used. As a innovative approach both Nafion and sPEEK membranes have been used as membrane supports and then polyallilamine hydrochloride (PAH) and carboxymethyl cellulose (CMC) including inorganic additives have been coated on to these supports using LbL technic and the characterizations have been performed. LbL prosedure has been applied in a different time interval (1-8 hours) for one layer coating. For this purpose, proton conductivity, ion-exchange capacity (IEC), thermogravimetric analysis (TGA), methanol permeability, and membrane selectivities of the prepared membranes have been studied. Also, scanning electro microscopy analysis (SEM) and surface contact angle studies were performed for determining the surface properties of the membranes. Finally, membrane electrode assemblies (MEA) obtained from the prepared membranes and commercial electrodes have been designed and open circuit voltage (OCV) of these MEAs were compared with Nafion membrane having similar thickness. From all characterization results , it was found that pure sPEEK membrane and prepared sPEEK based composite membranes which is suggested as alternative to Nafion, have high potential to use in DMFC applications. Moreover, it is expected that the use of both sPEEK membrane and modified composite membranes will have advantage over commercially pure Nafion regarding their superior thermal resistances, controllable conductivity and methanol permeability. Therefor these results will lead to develop a novel type of membranes for DMFC applications. Yüklə 1,65 Mb. Dostları ilə paylaş:
|