| Sıra No |
PROJE SONUÇ RAPORU BİLGİ FORMU |
| 1 |
Proje No |
: |
2021.05.03.1156
|
| 2 |
Projenin Adı |
: |
Akıllı Kentlerde Uygulanabilirliği Olan Metal Oksit Esaslı Nanoakışkanların Üretimi ve Bazı Fiziksel-Kimyasal Özelliklerinin İncelenmesi
|
| 3 |
Projenin İlgili Olduğu Alan Adı |
: |
Temel Bilimler Araştırma Projesi (TBAP)
|
| 4 |
Proje Yürütücüsü |
: |
Prof.Dr. Sefa DURMUŞ
|
| 5 |
Proje Yürütücüsü E-posta |
: |
sefadurmus@duzce.edu.tr
|
| 7 |
Proje Araştırıcıları |
: |
Doktora Öğrencisi Mesut Özdinçer
|
| 8 |
Projenin Başlama ve Bitiş Tarihi |
: |
6.01.2021
6.07.2022
|
| 9 |
Proje Süresi |
: |
18
|
| 10 |
Ek Süre |
: |
0
|
| 11 |
Ek Ödenek |
: |
0,00
|
| 12 |
Projenin Bütçesi |
: |
24.986,50
|
| 13 |
Toplam Harcama |
: |
23.378,71
|
| 14 |
İşbirliği Yapılan Kuruluş |
: |
Düzce Üniversitesi
|
| 15 |
İşbirliği Yapılan Kuruluşun Desteği |
: |
BAP Doktora Tez Projesi
|
| 16 |
Projenin Amacı:
Bu proje kapsamında ZnO, NiO, CuO, Co2O3, Fe2O3, Fe3O4, TiO2, Co3O4 ve Mn3O4 nano metal oksitleri ultrasonik dalga, mikrodalga ve birlikte çöktürme gibi farklı metotlarla sentezleri gerçekleştirildi ve bu bileşiklerin FTIR ve Raman spektrumları ve EDX analizleri yapıldı. Elde edilen bileşiklerin yüzey ve morfolojik özelliklerinin incelenebilmesi için farklı boyutlarda SEM ve TEM görüntüleri alındı Ayrıca üretilen bu nano metal oksitler farklı oranlarda ilave edilerek nanoakışkanlar hazırlandı ve sanayide ve akıllı kent sistemlerinde uygulanabilirliği araştırıldı.
|
| 17 |
Projenin Çıktıları:
Proje çalışması kapsamında mikrodalga ve ultrasonik dalga destekli sentez metotları kullanılarak ZnO, NiO, CuO, Co2O3, Fe2O3, Fe3O4, CaO ve MnO2 metal oksitlerinin sentezleri gerçekleştirildi. Yapısal karakterizasyonu için sentezleri gerçekleştirilen bileşiklerin FTIR ve UV Vis spektrumları ve EDX analizleri yapıldı. Elde edilen bileşiklerin yüzey ve morfolojik özelliklerinin incelenebilmesi için farklı boyutlarda SEM görüntüleri alındı. Farklı noktalarında yapılan analizlerde yapıda sadece metal ve oksijen elementlerinin bulunduğu ve malzemede herhangi bir safsızlık oluşumu da mevcut değildir. Analiz sonucunda nikel ve oksijenin atom yüzdesi sırasıyla yüzde 45.62 ve 54.38 olduğu tespit edilmiştir. Nikel oksit nanoparçacıklarının EDS analizine bakıldığında bu değerlerin stokiyometrik olduğu ve teorik değerlerle uyumlu olduğu görülmektedir. Nanoakışkanların hazırlanması bölümünde ise, sentezlenen ve yapısal karakterizasyonu gerçekleştirilen anorganik nanopartiküllerin endüstriyel olarak kullanılan yapay ortamdaki soğutma sıvısında (SCW), farklı yüzey aktif maddelerle hazırlanan nanoakışkanların St37, Al-7000 serisi ve MM55 alaşımlarında elektrokimyasal davranışları incelenmiştir. MM55 pirinç alaşımının SCW, SCW SDS ve Nanoakışkan çözeltilerinde elde edilen Nyquist diyagramları incelendiğinde nano metal oksit ilavesinin baz sıvısına göre kayda değer şekilde korozyona karşı inhibisyon göstermiştir.Ayrıca lantanit oksit nano katalizörlerinin yapılarını karakterize etmek için de XRD, SEM, FTIR yöntemlerinden yararlanılarak elde edilen sonuçlar bulgular kısmında verilen literatürlerle uyum içindedir.
Mikrodalga ve ultrasonik destekli birlikte çöktürme yöntemler kullanılarak TiO2, Co2O3 ve Mn2O3 metal oksitlerinin sentezleri gerçekleştirildi. Hazırlanan nano metal oksitlerin yapısal karakterizasyonları FTIR ve EDX analizleri yapıldı. TiO2 nanopartiküllerine ait FTIR spektrumu incelendiğinde yapıda çöktürme vs işlemlerde kullanılan organik maddelere ait piklere rastlanmamıştır. Yapıda sadece MeO bağlarına ait piklerin bulunması öngörülen TiO2 yapısını doğrulamaktadır. Farklı noktalarında yapılan analizlerde yapıda sadece titanyum ve oksijen elementlerinin bulunduğu ve malzemede herhangi bir safsızlık oluşumu da mevcut değildir. Analiz sonucunda 500 derecede kalsinasyon uygulanarak sentezlenen TiO2 nanopartiküllerinin EDX spektrumunu sonucunda titanyum ve oksijenin atom yüzdesi sırasıyla yüzde 33.05 ve 66.95 iken 700 derecede kalsinasyon uygulandığında yüzde 33.48 ve 66.52 olduğu tespit edilmiştir. Titanyum dioksit nanoparçacıklarının EDS analizine bakıldığında bunların stokiyometrik olduğu ve teorik değerlerle uyumlu olduğu görülmektedir. Elde edilen bileşiklerin SEM görüntüleri incelendiğinde 500 derecede kalsinasyon işlemine tabi tutulan TiO2 nanopartikülleri homojen bir dağılıma sahip ve daha küçük parçacık boyutuna sahipken, 700 derecede kalsinasyon işlemine tabi tutulan TiO2 nanopartikülleri ise daha büyük parçacık boyutuna sahiptir. Sentezlenen partiküllerin iki farklı morfolojiye sahip oldukları görülmektedir. Kalsinasyon sıcaklığının arttırılması ile parçacık boyutunun ve morfolojik yapısının değiştiği görülmüştür.
Mn2O3 nanopartiküllerinin SEM görüntüleri incelendiğinde homojen bir dağılıma sahip olup, 17- 41 nm aralığında boyut dağılımı gözlenmiştir. Partiküllerin sinterleşerek nispeten topaklaşma eğiliminde oldukları fakat belirgin bir aglomerasyonun olmadığı gözlenmiştir. Farklı noktalarında yapılan analizlerde yapıda sadece mangan ve oksijen elementlerinin bulunduğu ve malzemede herhangi bir safsızlık oluşumu da mevcut değildir. Analiz sonucunda mangan ve oksijenin atom yüzdesi sırasıyla yüzde 37.79 ve 62.21 olduğu tespit edilmiştir. Mangan(III) oksit nanoparçacıklarının EDS analizine bakıldığında belirlenen stokiyometriye uyduğu ve teorik değerlerle uyumlu olduğu görülmektedir.
Nanoakışkanların hazırlanması bölümünde ise, sentezlenen ve yapısal karakterizasyonu gerçekleştirilen anorganik nanopartiküllerin endüstriyel olarak kullanılan yapay ortamdaki soğutma sıvısı (SCW) hazırlandı. Hazırlanan yapay ortamdaki soğutma sıvısıyla farklı yüzey aktif maddelerle hazırlanan nanoakışkanların St37, Cu alaşımı ve MM55 alaşımlarında elektrokimyasal davranışları incelendi. Ksantam gum biyopolmerin yapay ortamdaki soğutma suyunda (SCW K.G) ve ZnO nanoakışkanda (SCW K.G ZnO) endüstriyel soğutma kulelerinde kullanılan St37 çeliğine karşı korozyon önleme davranışı elektrokimyasal yöntemler ve yüzey analiz teknikleri ile incelenmiştir. Ksantam gum, St37 çelik yüzeyine adsorbe edildi ve her iki ortamda da mükemmel korozyon inhibisyonu sergilemiştir.
Çeşitli konsantrasyonlarda ZnO NP'ler ile hazırlanan nanoakışkanların St37 çeliğinin korozyon davranışını incelemek için elektrokimyasal empedans spektroskopisi yapıldı. Tüm Nyquist eğrileri, korozyon mekanizmasının aynı kaldığını gösteren benzer kapasitif döngüler gösterir. SCW çözeltisine kıyasla kapasitif döngünün çapında bir artış oldu ve ZnO nanopartikülleri ağırlıkça yüzde 0.0250 konsantrasyon ile en iyi inhibisyon verimi değerindeydi, ardından verim düştü. Hazırlanan dört nanoakışkanın Rct değerleri SCW çözeltisine kıyasla çarpıcı biçimde arttı ve ağırlıkça yüzde 0.0250 ZnO nanoparçacıkları eklenerek hazırlanan nanoakışkan maksimum inhibisyon verimi gösterdi.
|
| 18 |
Proje Çıktılarının Bilime ve Uygulamaya Aktarılması:
Proje belirtilen amaçlara ulaşmış olup, bilimsel etkinlik çerçevesinde ülkemizin uluslararası düzeyde tanıtılması adına fayda sağlayacağından şüphe duyulmamaktadır. Çünkü çevreci yeni bir yöntem ile sentezlenen bu tip bileşiklerin nanoteknoloji, kompozit, malzeme, materyal ve korozyon gibi alanlarda olduğu gibi akıllı şehirler ve kentlerde kaynaklarından daha çok faydalanabilmek açısından yeni bir kapı açacağı şüphe götürmemektedir. Elde edilen pozitif sonuçlara göre nanoteknoloji, farmakoloji, fizik, teknoloji ve sanayi gibi farklı disiplinlere de yeni bir uygulama alanı daha doğmuştur. Metal oksit nanopartiküller ve onlarla hazırlanan nanoakışkanlar üzerine yapılan çalışmalar her geçen gün artmakta olduğuda dikkate alındığında proje çıktılarının akademi ve sanayi uygulamalarında geniş yer tutacağı kaçınılmaz bir gerçektir.
|
| 19 |
Proje Kapsamında Yapılan Yayınlar:
Mesut Özdinçer, Sefa Durmuş, Fabrication Characterization Corrosion Inhibition Properties of SCW based ZnO Nanofluids, Materials Chemistry and Physics dergisinde inceleme aşamasındadır.
|
Tarih:
|
İmza:
|