Bursa Technical University Institutional Repository
Not a member yet
2618 research outputs found
Sort by
Development of the modified quechers method using titanium dioxide nanotubes for the determination of pesticides in peach
No full textLisansüstü Eğitim Enstitüsü, Kimya Mühendisliği Ana Bilim DalıGıda maddelerinin üretiminden depolanmalarına kadar geçen süre zarfında gıdalara zarar veren mikroorganizma ve zararlıları uzaklaştırmak veya yok etmek, ayrıca bitkilerin büyümesini düzenlemek amacıyla da kullanılabilen, kimyasal ya da biyolojik ürünlerin tümüne pestisit adı verilmektedir. Pestisitlerin insan sağlığına doğrudan veya dolaylı olarak olumsuz etkileri günümüzde iyi bilindiği için insan sağlığını ve çevrenin kirlenmesinin önlenmesini amaçlayan iyi tarım uygulamaları adı altında kriterler belirlenmiş ve topraktan sofraya tüm üretim aşamalarının denetlenmesi amaçlanmıştır. Bu noktada doğru pestisit analizi önem kazanmıştır. Pestisit analizlerinde en yaygın olarak kullanılan ektraksiyon metodu "QuEChERS" (Quick, Easy, Cheap, Effective, Rugged, Safe) metodudur. QuEChERS metodu oldukça esnek bir yaklaşımdır. Laboratuvar şartlarında mevcut analitik teknik ve cihaz ile üzerinde çalışılan analitin matris özelliklerine göre modifikasyonlar yapılabilmektedir. Piyasada pestisit analizlerinde kullanılan çeşitli clean-up kimyasalları (PSA, MgSO4 ve GCB gibi) mevcuttur ve bu kimyasallar genellikle gıdadan şekeri, yağı, pigmenti veya suyu uzaklaştırmak için kullanılmaktadır. Bu çalışmada sentezlenen titanyum dioksit nanotüp (TNT), primer/sekonder amin (PSA) yerine veya PSA ile birlikte kullanılarak seçili pestisitlerin ekstrakiyonla elde edilmesindeki başarısı değerlendirilmiştir. Bu değerlendirme geri kazanım yüzdeleri temel alınarak yapılmıştır. Sentezlenen TNT'ler BET, SEM ve XRD teknikleri kullanılarak karakterize edilmiştir. Farklı parametrelerde sentezlenen TNTlerin uygunluğunun değerlendirilmesi ve optimize edilmiş şartların tespiti yapılmıştır. Her iki ekstraksiyondan sonra kirletilmiş şeftali örneklerinin analizinden geri kazanım ve %RSD değerleri hesaplanarak karşılaştırma ve uygunluk değerlendirilmeleri yapılmıştır. TNT sentez parametreleri olarak TiO2 kaynağı, hidrotermal işlem sıcaklığı (140, 150 ve 160 °C) ve hidrotermal işlem süresi (24,48 ve 72 saat) kullanılmıştır. Bu tez çalışması kapsamında sentezlenen tüm TNT örneklerinin PSA yerine kullanılabileceği, 150 °C hidrotermal sıcaklık, 24 saat süre ve P25 başlangıç maddesi ile hazırlanan TNT örneğinin en iyi geri kazanım verdiği belirlenmiştir.Pesticides are all chemical or biological products that can be used to remove or destroy microorganisms and pests that damage food and to regulate the growth of plants, during the period from the production of foodstuffs to their storage. Since the direct or indirect negative effects of pesticides on human health are well known today, criteria were determined under the name of good agricultural practices aiming at preventing pollution of human health and the environment, and it was aimed to control all production stages from soil to table. At this point, accurate pesticide analysis has gained importance. The most commonly used extraction method in pesticide analysis is the "QuEChERS" (Quick, Easy, Cheap, Effective, Rugged, Safe) method. The QuEChERS method is a very flexible approach. In laboratory conditions, modifications can be made according to the matrix properties of the analyte studied with the existing analytical technique and device. There are various clean-up chemicals (such as PSA, MgSO4, and GCB) used in pesticide analysis on the market, and these chemicals are often used to remove sugar, oil, pigment, or water from food. In this study, synthesized titanium dioxide nanotube (TNT) was used instead of primary/secondary amine (PSA) or together with PSA, and its success in obtaining selected pesticides by extraction was evaluated. This assessment is based on recovery percentages. The synthesized TNTs were characterized using BET, SEM, and XRD techniques. The suitability of TNTs synthesized in different parameters was evaluated and the optimized conditions were determined. After both extractions, recovery, and %RSD values were calculated from the analysis of contaminated peach samples, and comparison and suitability evaluations were made. TiO2 source, hydrothermal treatment temperature (140, 150, and 160 °C), and hydrothermal treatment time (24, 48, and 72 hours) were used as TNT synthesis parameters. It was determined that all TNT samples synthesized within the scope of this thesis could be used instead of PSA, and the TNT sample prepared with 150 °C hydrothermal temperature, 24 hours, and P25 starting material gave the best recovery
Evaluation of cathodic hydrogen peroxide production efficiency and pollutant removal performance from water
No full textLisansüstü Eğitim Enstitüsü, Çevre Mühendisliği Ana Bilim DalıHidrojen peroksit (H2O2), en yüksek aktif oksijen içeriğine (%47,1 g/g) ve yan ürün olarak yalnızca H2O 'ya sahip olduğu için oldukça verimli ve yeşil bir oksitleyicidir. Literatür araştırmaları neticesinde hidrojen peroksit, ilk olarak üretiminin gerçekleşmesi için karmaşık bir prosese sahipti. Yaygın olarak kullanılan antrakinon oksidasyonu ile üretim yönteminin eksikliklerini gidermek adına yeni yöntem arayışları başlamıştır. Yeni yöntemler saptanırken, sistem sürdürülebilirliği, temiz bir üretim, yan ürün kalıntısı kalmaması gibi avantaj sağlayacak parametrelere bakılmıştır. Bu parametrelerin yanısıra, sistem optimizasyonu için pH, sıcaklık, farklı elektrolit kullanımı ve konsantrasyonu, katot olarak kullanılacak elektrot tipi ve cinsi, hava akış hızı, akım ve potansiyel ve elektrokimyasal stabilite belirleyici olmuştur. Hidrojen peroksitin elektrokimyasal yollar ile katodik olarak üretilmesi, temiz üretim olarak bilinirken, yanında arıtım yapılması kalıntı sorunlarını, ikincil bir arıtım gerektirmesi durumlarını ortadan kaldırmaktadır. Literatürde genel olarak tekstil atıksuyu arıtımında renk giderimi karşımıza çıkmaktadır. Bunun yanında daha spesifik atıksular için kullanımı da söz konusudur. Arıtım verimi modifiye sistemlere bağlı olarak artmaktadır. Yüksek yüzey alanına, gözenekli hacimin elektron yoğunluğunu arttırmasına, sistem pH ına, hava akış hızına, elekrolit konsantrasyonuna, katot tipi ve sistem tasarımına bağlı olarak giderilen kirletici verimi artmaktadır. Bu çalışmada katodik hidrojen peroksit üretim verimi değerlendirilmiş olup, sulardan kirletici giderim performansı destekleyici çalışmaların eşliğinde toparlanmıştır. Sonuç olarak, üretim verimi arttığında kirletici giderim verimininde paralel olarak arttığını söylemek mümkündür. Üretim verimi değerlendirilirken, sistemin ana parametreleri ve dizaynı birbirine bağlı bir şekilde çalışmaktadır. Kompleks kirleticili sularda, bu yöntem ile arıtım yapılacaksa modifiye edilmiş sistemler kullanmak mantıklı olacaktır. Yüzey alanı arttırılmış katot, hava akışını sağlayacak şekilde tasarlanmış katot, dönen disk olarak ayarlanmış katot, kaplama teknolojisi ile modifiye edilmiş katot gibi birçok farklı elektrot tipi ve cinsi ile üretim verimi arttırılırken, kirletici giderimi de arttırılmıştır. Sistem parametreleri yapılan çalışmalarda, elektrik maliyeti ve sistem stabilitesi dikkate alınarak optimizasyon sağlanmıştır. Katodik hidrojen peroksit üretimi için belirlenen optimum şartlar; pH=3, elektrolit konsantrasyonu 0,05 M dır. Diğer parametreler sistem tasarımına bağlı olarak değişmektedir.Hydrogen peroxide (H2O2) is a highly efficient and green oxidizer as it has the highest active oxygen content (47.1 g/g) and only H2O as a by-product. As a result of the literature research, hydrogen peroxide had a complex process for its production to take place in the first place. Searches for new methods have started in order to eliminate the deficiencies of the widely used anthraquinone oxidation production method. While determining new methods, parameters that will provide advantages such as system sustainability, clean production, and no by-product residues have been considered. In addition to these parameters, pH, temperature, use and concentration of different electrolytes, type and type of electrode to be used as cathode, air flow rate, current and potential and electrochemical stability were decisive for system optimization. While the cathodic production of hydrogen peroxide by electrochemical means is known as clean production, it also eliminates the residue problems and the need for a secondary treatment. In addition, it is also used for more specific wastewater. Treatment efficiency increases depending on the modified systems. Depending on the high surface area, increase in the electron density of the porous volume, system pH, air flow rate, electrolyte concentration, cathode type and system design, the efficiency of the pollutant removed increases. In this study, the cathodic hydrogen peroxide production efficiency was evaluated and the pollutant removal performance from the waters was recovered in the presence of supportive studies. As a result, it is possible to say that when the production efficiency increases, the pollutant removal efficiency increases in parallel. While evaluating the production efficiency, the main parameters and design of the system work in conjunction with each other. If water with complex pollutants is to be treated with this method, it would be reasonable to use modified systems. While the production efficiency is increased, pollutant removal is increased with many different electrode types and types such as the cathode with increased surface area, the cathode designed to provide air flow, the cathode adjusted as a rotating disk, the cathode modified with coating technology.In the studies on system parameters, optimization was achieved by taking into account the electricity cost and system stability. Optimum conditions determined for cathodic hydrogen peroxide production; pH=3, electrolyte concentration is 0.05 M. Other parameters vary depending on the system design
The effect of nitriding parameters on the wear properties of different quality steels
Get PDFLisansüstü Eğitim Enstitüsü, Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim DalıNitrasyon; demir esaslı metallerde sıklıkla kullanılan bir yüzey sertleştirme işlemidir. Nitrasyon işlemi sonucunda iş parçasının yüzeyi aşınma ve yorulmaya karşı daha dirençli hale gelmektedir. Nitrasyon, çoğunlukla endüstride oldukça geniş bir alanda kullanılan çeliklerin yüzey özelliklerini iyileştirmek için kullanılmaktadır. Nitrasyon işlemi çeliklerde faz dönüşüm sıcaklıklarının altında gerçekleştirilir. Bu nedenle çelik yapısında meydana gelen hacimsel distorsiyonlar ihmal edilebilir düzeydedir. Bu çalışma kapsamında DIN 1.2344 (X40CrMoV51), DIN 1.2379 (X155CrMoV12) ve AISI 4140 (42CrMo4) çelikleri tuz banyosunda 550°C, 570°C ve 590°C sıcaklıklarda 1 saat ve 5 saat nitrasyon parametreleriyle nitrürleme işlemine tabi tutulmuştur. Nitrasyon işlemi sonucunda oluşan nitrasyon tabakasının yapısal, mekanik ve aşınma özellikleri incelenmiştir. Numunelerin kesit incelemeleri, SEM-EDS analizleri, mikrosertlik ölçümleri, X-ışınları difraksiyonu (XRD) analizleri, aşınma testleri yapılmıştır. Deney çalışmalarının sonuçları irdelendiğinde; tüm numunelerde beyaz tabaka ve difüzyon tabakası derinlikleri birbiriyle orantılı olarak değişmiştir. Genel olarak nitrasyon sıcaklığının artmasıyla nitrasyon tabakası derinliği artış göstermiştir. 5 saat nitrasyon işlemi uygulanan numunelerde 570°C nitrasyon sıcaklığına kadar nitrasyon tabakası derinliği artış gösterirken 590°C nitrasyon sıcaklığında nitrasyon tabakası derinliği düşüş göstermiştir. Buna karşın nitrasyon tabakası derinliği 1 saat nitrasyon işlemi uygulanan numunelerde tüm sıcaklıklarda sıcaklıkla doğru orantılı olarak artmıştır. 1.2379 ve 4140 çeliklerinin beyaz tabaka bölgesinde yüzeyden merkeze doğru yönlenmiş iğnemsi şekilde ve içerisinde yüksek miktarda oksijen içeren bölgeler tespit edilmiştir. Bu bölgeler 1.2344 çeliklerinin beyaz tabaka bölgelerinde görülmemiştir. En yüksek sertlik değerleri 1.2344 çeliği numunelerinden elde edilmiş olmasına karşın en düşük sertlik değerleri 4140 çeliği numunelerinden elde edilmiştir. 550°C ve 590°C sıcaklıklarda 5 saat nitrasyon işlemine tabi tutulmuş tüm numunelerde ?- Fe2–3N ve ? ?-Fe4N fazları tespit edilmiştir. 1.2344, 1.2379 ve 4140 çeliklerinin 590°C'de 5 saat nitrürlenmiş numunelerinin aşınma dirençleri nitrürleme uygulanmamış numunelere kıyasla oldukça yüksektir.Nitriding is a surface hardening process frequently used on ferrous and non-ferrous metals. As a result of the nitration process, the surface of the workpiece becomes more resistant to wear and fatigue. Nitriding is mostly used to improve the surface properties of steels that used in a wide range of industries. The nitriding process is carried out in steels below the phase transformation temperatures. Therefore, the volumetric distortions in the steel structure are negligible. In this study, DIN 1.2344 (X40CrMoV51), DIN 1.2379 (X155CrMoV12) and AISI 4140 (42CrMo4) steels were nitrided in salt bath at 550°C, 570°C and 590°C with nitration parameters for 1 h and 5 h. The structural, mechanical and wear properties of the nitrided layer were investigated after nitration process. Microsurface examinations, cross-section examinations, SEM-EDS analyzes, microhardness measurements, X-ray diffraction (XRD) analyzes and reciprocating wear tests were performed on the experimental specimens. When the results of the experimental studies are examined; white layer and diffusion layer depths varied in proportion to each other in all samples. In general, nitration thickness increased with increasing nitration temperature. While the nitration layer depth increased up to the nitration temperature of 570°C, the nitration layer depth decreased at the nitration temperature of 590°C in the samples that were nitrided for 5 h. On the other hand, the nitration layer depth increased in direct proportion to the temperature in the samples applied for 1 hnitration. It is thought that denitration occurs as a result of the increase in the nitration time at 590°C and the nitrogen concentration on the steel surface exceeding the nitrogen concentration in the salt bath. In the white layer region of the 1.2379 and 4140 steels, acicular shaped areas oriented from the surface to the center and containing high amounts of oxygen were detected. These regions were not observed in the white layer regions of the 1.2344 steel. While the highest hardness values were obtained from 1.2344 steel samples, the lowest hardness values were obtained from 4140 steel samples. ?- Fe2–3N and ??- Fe4N phases were detected in all samples subjected to nitration at 550°C and 590°C for 5 h. The wear resistance of the nitrided samples of steels 1.2344, 1.2379 and 4140 at 590°C for 5 h is quite high compared to the samples without nitriding
Reuse of waste brushed fuzz as biocomposite in textiles
Get PDFLisansüstü Eğitim Enstitüsü, Biyokompozit Mühendisliği Ana Bilim DalıGünümüzde sanayileşmenin hız kazanmasıyla birlikte kaynakların tüketimi ve atık üretimi hızla artmaktadır ve bu doğrultuda 'sürdürülebilirlik' ve 'sıfır atık' kavramları önem kazanmaktadır . Bu kavramlar çerçevesinde, doğal kaynakların tükenmesi ve iklim değişikliğini etkileyen tüm unsurlara karşı gerekli önlemleri almak için çalışmalar hız kazanmıştır. Biyokompozit malzemeler geri dönüşüm ve sürdürülebilirlik çalışmalarının öne çıkmasıyla ön planda olmakta ve doğal liflerin kullanımı için alternatif bir malzeme olarak değerlendirilmektedir. Tez çalışmasında, sürdürülebilir bir yaklaşım ile tekstil sektöründe kullanılan şardon prosesi sonrasında atık olarak kalan renkli %100 pamuk ve %100 poliester havların biyokompozit malzeme olarak değerlendirilip, pigment baskı patı içinde renklendirici bir boyar madde olarak sentetik boyar maddeye alternatif olup olamayacağının araştırılması amaçlanmıştır. Çalışma kapsamında sentetik boyar madde ve renkli pamuk/poliester atık havları pigment baskı patı içinde renklendirici olarak kullanılmıştır. Renkli atık pamuk ve poliester havları, tekstil sektöründe yaygın olarak kullanılan şardon prosesi sonrasında vakumlu hava yardımı ile torbalara toplanılmaktadır. Renklendirici olarak kullanılan sentetik boyar madde, boyalı atık pamuk/poliester havları pigment baskı patı olarak hazırlandıktan sonra kumaşlara palaska yardımıyla uygulanmıştır. Kullanılan patların uygulandığı nihai ürünlerin haslık ve fiziksel test sonuçları karşılaştırılmıştır. Ayrıca çalışmada, farklı renklendiricilerle oluşturulan pigment baskı patının uygulandığı %100 pamuk ve %100 poliester alt zeminli kumaşlardaki test sonuçları da karşılaştırılmış ve alt zemin cinsinin etkileri incelenmiştir. Tez kapsamında yapılan denemeler için kullanılan pamuk ve poliester baskı altı kumaşı benzer prosesler ile işleme alınmış ve buradaki belirsizlikler yorumlanmıştır. Elde edilen baskı altı kumaşları alt zemin kumaşı olarak değerlendirilmiştir. Deneme çalışmalarındaki reçeteler, renklendirici boyar madde cinsi ve miktarına bağlı olarak doğrusal bir şekilde artış ile planlanmıştır. Alt zemin kumaşlara ilgili reçeteler palaska yöntemiyle uygulanmıştır. Farklı renklendiriciler ile renklendirilen pigment baskı patının uygulandığı kumaşlar belirli şartlarda fikse edilmiş ve bu fiksaj işlemi ile sabitleştirilmiştir. Çalışma sonucunda her bir renklendirici ile oluşturulan nihai ürünlerin birbirine alternatif olup olmayacağı yapılan fiziksel ve haslık test sonuçlarının analizleri ile ortaya konulmuştur. Fiziksel ve haslık testleri için AATCC 8, AATCC 135, AATCC 179, ISO 105-C06, ISO 105-E01, ISO 105 E-04, ISO 13938-1, ISO 3801, ASTM D-1777, ASTM D-3512 metotları uygulanmıştır. Yapılan tez kapsamında amaçlanan hedef gerçekleştirilmiş ve sentetik boyar maddelere alternatif boyalı atı havların kullanılabileceği test sonuçları verileri ile gösterilmiştir. Haslık test sonucu verileri her bir renklendirici için 4,0/4,5 arasında sonuçlar vermiştir ve bu sonuçlar arasındaki yarım puanlık fark ISO 105-A03 metotuna göre benzer sonuçları ifade etmektedir. Fiziksel test sonuçlarında her bir renklendirici için bakıldığında et kalınlığı testi ve gramaj testinin renklendiriciye bağlı olarak değiştiği gözlemlenmektedir. İşlem sonrası gramaj testi verilerine göre sentetik boyar madde ile renklendirilmiş baskı patının uygulandığı kumaşların gramajları 205,0-250,0 g/m² aralığında değişirken atık havlar ile renklendirilmiş baskı patının uygulandığı kumaşların gramajları 220,0-300,0 g/m² aralığında değerler gösterdiği gözlemlenmiştir. Ayrıca et kalınlığı testi sonuçlarında da sentetik boyar madde ile renklendirilmiş baskı patının uygulandığı kumaşların et kalınlığı 0,4292-0,5412 mm aralığında değişirken atık havlar ile renklendirilmiş baskı patının uygulandığı kumaşların et kalınlığı 0,4472-0,6316 mm aralığında değerler gösterdiği gözlemlenmiştir. Yapılan çalışmalarda atık havlar palaska yöntemi ile uygulanmış ve sentetik boyar maddeye alternatifi tespit edilmiştir. Bu kapsamda alternatif olarak sunulan atık pamuk ve atık poliester havlarının üretime uygunluğu için baskı prosesinde kullanılan şablonlardan geçecek kadar küçük boyutlara sahip tozlar elde edilmesi ve uygun fiziksel parçalayıcılar bulunması alternatif çalışma önerileri olarak değerlendirilebilir.With the speed of industrialization today, the consumption of resources and the production of waste are increasing rapidly, and therefore the concepts of 'sustainability' and 'zero waste' are becoming more important. Under these concepts, work has gained speed to take necessary measures against the exhaustion of natural resources and all factors affecting climate change. Biocomposite materials are at the forefront of recycling and sustainability work and are considered an alternative material for the use of natural fibers. The purpose of the thesis study is to adversely affect the world in terms of the use of raw materials and water resources of the textile industry, and a study has been made for the use of this waste sector, as certain waste is considered. As part of the intended study, a sustainable approach and discarded colored 100% cotton and 100% polester fuzzes that remain atile after the sardon process used in the textile industry were considered biocomposite material, and the pigment printing was examined as an alternative to synthetic paint as a coloring agent in a paw. Within the scope of the study, synthetic dyestuff and colored cotton/polyester waste fuzz were used as colorants in the pigment printing paste. Colored waste cotton and polyester fuzzes are collected in bags with the help of vacuum air after the raising process, which is widely used in the textile industry. Synthetic dyestuff used as a colorant was applied to the fabrics with the help of a belt after the dyed waste cotton/polyester fuzz was prepared as a pigment printing paste. The fastness and physical test results of the final products to which the pastes used were applied were compared. In addition, in the study, the test results on 100% cotton and 100% polyester substrates on which pigment printing paste created with different colorants were applied were also compared and the effects of the substrate type were examined. The cotton and polyester printing fabric used for the trials within the scope of the thesis were processed with similar processes and the uncertainties here were interpreted. The obtained underpress fabrics were evaluated as subfloor fabric. The recipes in the trial studies were planned with a linear increase depending on the type and amount of colorant dyestuff. Relevant prescriptions were applied to the subfloor fabrics by the belt method. The fabrics on which the pigment printing paste colored with different colorants are applied are fixed under certain conditions and fixed with this fixation process. As a result of the study, whether the final products created with each colorant will be an alternative to each other has been revealed by the analyzes of the physical and fastness test results. AATCC 8, AATCC 135, AATCC 179, ISO 105-C06, ISO 105-E01, ISO 105 E-04, ISO 13938-1, ISO 3801, ASTM D-1777, ASTM D-3512 methods were applied for physical and fastness tests. Within the scope of the thesis, the aim was achieved and the test results showed that dyed waste fuzz can be used as an alternative to synthetic dyestuffs. Fastness test result data yielded results between 4.0/4.5 for each colorant, and the half-point difference between these results indicates similar results according to the ISO 105-A03 method. When the physical test results are examined for each colorant, it is observed that the wall thickness test and weight test vary depending on the colorant. According to the post-process weight test data, the weight of the fabrics on which printing paste colored with synthetic dyestuff is applied varies between 205.0-250.0 g/m², while the weight of the fabrics on which printing paste colored with waste fuzz is applied shows values in the range of 220.0-300.0 g/m² has been observed. In addition, in the wall thickness test results, it was observed that the wall thickness of the fabrics to which the printing paste colored with synthetic dyestuff was applied varied between 0.4292-0.5412 mm, while the wall thickness of the fabrics to which the printing paste colored with waste fuzz was applied showed values in the range of 0.4472-0.6316 mm. In the studies, waste fuzz was applied with the belt method and an alternative to synthetic dyestuff was determined. In this context, obtaining powders that are small enough to pass through the templates used in the printing process and finding suitable physical disintegrants for the suitability of waste cotton and waste polyester fuzz for production can be considered as alternative working suggestions
Obtaining gelatin from chicken skin with the help of ohmic system and comparison with the traditional method
Get PDFLisansüstü Eğitim Enstitüsü, Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı, Gıda Mühendisliği Bilim DalıHayvansal dokularda bulunan kolajen, kısmi hidrolizasyon ile jelatine dönüştürülmektedir. Isıtma ve soğutma işlemleri ile çözelti ve jel formlarına dönüşebilen jelatin, bu özelliği sayesinde gıda, kozmetik, ilaç, boya ve fotoğrafçılık gibi sektörlerde kullanılmaktadır. Jelatin üretiminde en yaygın kullanılan hayvansal kaynaklar domuz derisi, sığır derisi ve kemikleri ve balık derisidir. Kolajen yönünden zengin hayvansal kaynaklar safsızlıklarından arındırıldıktan sonra kolajen harici proteinlerin uzaklaştırılması için alkali ortamda bekletilmektedir. Kullanılan hammaddeye (deri veya kemik) göre asit veya alkali ortamda yıkama işlemi yapılarak kolajenin şişmesi sağlanmaktadır. Daha sonra kolajen 60-85 °C arasında değişen sıcaklıklardaki su ortamında bekletilmekte ve böylelikle jelatin ekstrakte edilmektedir. Ekstraksiyon ortam sıcaklığına erişebilmek için buhar ile ısıtma gerçekleştirilmekte ve bu süreç üretim miktarına bağlı olarak 3-10 saat arasında değişim göstermektedir. Gelişen teknoloji ile birlikte farklı tekniklerin jelatin üretiminde kullanılabileceği ve böylelikle jelatin üretim sürecinin hızlanmasının yanı sıra, üretilecek jelatinlerin fonksiyonel özelliklerinin de geliştirilebileceği düşünülmektedir. Bu amaçla yüksek hidrostatik basınç ve ultrason gibi tekniklerin jelatin ekstraksiyonunda kullanımını inceleyen bilimsel çalışmalar bulunmaktadır. Ancak, jelatin ekstraksiyonunda ohmik ısıtma destekli sisteminin kullanımı ile ilgili her hangi bir bilimsel çalışma bulunmamaktadır. Jelatin üretiminde ekstraksiyon ortamının ısıtılmasında buharlı sistemler kullanılmakta, ısınma ve ekstraksiyon oldukça uzun sürmektedir. Proje kapsamında sığır derisi ve tavuk kesimhane yan ürünlerinden jelatin üretiminde ohmik ısıtma destekli ekstraksiyon sisteminin kullanımı incelenecektir. Bu amaçla ohmik sistem, jelatinin sıcak su ortamında ekstraksiyonu esnasında uygulanacak ve böylelikle hızlı ve etkin bir ısınma sağlanarak jelatin ekstraksiyon süresi kısaltılabilecektir. Aynı zamanda elektriksel alan uygulama işlemi ile ekstraksiyon veriminde de önemli artış sağlanabilecektir. Kullanılacak sığır derileri ön işlemlerden geçirilmiş ve ekstraksiyona hazır halde olacak şekilde Bursa Jelatin A.Ş firmasından temin edilecektir. Tavuk kesimhane yan ürünlerinden jelatin üretimine uygun olanları hidroksiprolin miktarlarına göre tespit edilecek ve yan ürünler Hastavuk A.Ş firmasından temin edilecektir. Hayvansal kaynaklardan jelatin ekstraksiyonu hem geleneksel yöntemle hem de ohmik ısıtma destekli ekstraksiyon sistemi ile gerçekleştirilecektir. Ohmik ısıtma destekli ekstraksiyon sistem kullanılarak üretilecek jelatinler fiziksel, kimyasal ve termal özellikler açısından geleneksel yöntemle üretilen ve ticari olarak satılan (sığır, domuz ve balık; yaklaşık 200 bloom değerinde) jelatinler ile kıyaslanacaktır. Proje fikri ile alakalı vakum ohmik sistem yardımıyla tavuk ve sığır derilerinden jelatin üretimi ile ilgili ön denemeler gerçekleştirilmiştir. Ekstraksiyon ortamı 70 °C'de sabit tutulmuş ve 15 V/cm şiddetinde 1 saat süreyle elektrik alan uygulanmıştır. Geleneksel yönteme kıyasla jelatin verimi %20 oranında artmış ve ekstraksiyon işlemi daha kısa sürede gerçekleşmiştir. Bu yönleriyle projenin hem endüstriyel ölçekte, hem de ticari olarak son derece önemli katkılar sunacağı açıktır. Jelatin üretiminde ohmik ısıtma destekli sistemin kullanımı ile alakalı bilimsel bir çalışmanın bulunmaması ve jelatin üretiminin daha kısa sürede ve daha etkin bir teknikle gerçekleştirilecek olması projenin özgün yönünü ortaya koymaktadır. Ayrıca, tavuk kesimhane yan ürünlerinin katma değeri daha yüksek bir ürüne işlenmesinin daha hızlı ve daha verimli gerçekleştirilecek olması, projenin özgünlüğünü arttırmaktadırCollagen in animal tissues is transformed into gelatin by partial hydrolysis. Gelatin, which can be transformed into solution and gel forms with heating and cooling processes, is used in sectors such as food, cosmetics, medicine, paint and photography. The most common animal sources used in gelatin production are pork skin, cowhide and bones, and fish skin. Animal sources rich in collagen are kept in an alkaline medium to remove non-collagen proteins after they are purified from impurities. According to the raw material (skin or bone) used, the collagen is swollen by washing in an acid or alkaline medium. Then, the collagen is kept in a water bath at temperatures varying between 60-85 °C and thus gelatin is extracted. Steam heating is carried out to reach the extraction ambient temperature and this process varies between 3-10 hours depending on the production amount. With the advancing technology, it is thought that different technologies can be used in the production of gelatin, thus accelerating the gelatin production process and improving the functional properties of the gelatins to be produced. For this purpose, there are scientific studies examining the use of novel technologies such as high hydrostatic pressure and ultrasound in gelatin extraction. However, there is no scientific study about the use of ohmic heating assisted system in gelatin extraction. Steam systems are used to heat the extraction medium in gelatine production, heating and extraction take quite a long time. Within the scope of the project, the use of an ohmic heating assisted extraction system in the production of gelatin from cowhide and chicken slaughterhouse by-products will be investigated. For this purpose, the ohmic system will be applied during the extraction of gelatin in hot water medium, and thus, the gelatin extraction time can be shortened by providing a fast and effective heating. At the same time, a significant increase in extraction efficiency can be achieved with the application of electrical field. The cowhides to be used will be supplied from Bursa Gelatin A.Ş., which is pre-processed and ready for extraction. Among the by-products of the chicken slaughterhouse, those suitable for gelatin production will be determined according to hydroxyproline content and the by-products will be supplied from Hastavuk A.Ş. Gelatin extraction from animal sources will be carried out both by the traditional method and by the ohmic heating assisted extraction system. The gelatins to be produced using the ohmic heating assisted extraction system will be compared in terms of physical, chemical and thermal properties with the conventionally produced and commercially sold (cowhide, pork and fish; approximately 200 blooms) gelatins. Preliminary trials on the production of gelatin from chicken and cowhides were carried out with the help of the vacuum ohmic system related to the project idea. The extraction medium was kept constant at 75 °C and an electric field of 15 V/cm intensity was applied for 1 hour. Compared to the traditional method, the gelatin yield increased by 20% and the extraction process took place in a shorter time. With these aspects, it is clear that the project will make significant contributions both on an industrial scale and commercially. The fact that there is no scientific study about the use of ohmic heating supported system in gelatin production and that gelatin production will be carried out in a shorter time and with a more effective technique reveals the original aspect of the project. In addition, the faster and more efficient processing of chicken slaughterhouse by-products into a product with higher added value increases the originality of the projec
Development of artificial intelligence based control methods for detection of islanding conditions and classification of power quality events in microgrids
No full textLisansüstü Eğitim Enstitüsü, Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim DalıBu tez çalışmasında, şebeke koduna ve belirli standartlara uygun şekilde Ada mod (AMOD) çalışma ve güç kalitesi olaylarının (GKO) tespiti ve sınıflandırılması için literatüre katkıda bulunan özgün akıllı yöntemler önerilmiştir. Önerilen yöntemi kullanan izleme-tespit-koruma sistemi için prototip bir ürünün geliştirilmesi de tez kapsamında gerçekleştirilmiştir. Bu kapsamda, yenilenebilir enerji kaynakları (YEK) ve elektrik araç (EA) şarj ünitelerini içeren bir mikroşebeke test sistemi de oluşturulmuştur. Literatürde, konu hakkında araştırma yapan bilim insanlarının çalışmalarında kullanmak için bulmakta zorlandığı doğrulanmış bir veri setinin olmaması önemli bir sorundur. Deneysel sistem ile üretilerek doğrulanmış ve çok çeşitli GKO'larını içerisinde barındıran geniş kapsamlı bir GKO ve AMOD çalışma veri setinin tez kapsamında sunulması, tezin önemli diğer bir katkısı olarak değerlendirilmiştir. AMOD Çalışma'nın tespiti, GKO'ların ve AMOD Çalışma'nın birbirinden ayırt edilmesi konuları, güç sisteminin kararlılığı ve güvenilirliği, DG'lerin şebekeye entegrasyonu ve güç kalitesi açısından literatürde oldukça önemlidir. AMOD çalışma tespit yöntemleri, YEK-Tabanlı DG'lerin ve EA şarj sistemleri gibi lineer olmayan yüklerin olduğu sistemlerde hatalı açma yapabilmektedir. Bu problemin üstesinden gelmek için tek fazlı DG'lerdeki AMOD çalışma araştırılmış ve fotovoltaik (FV)-Tabanlı bir sistem için yeni bir örnek indirgenmemiş dalgacık dönüşümü (ÖİDD)-Tabanlı yöntem önerilmiştir. Piramidal ÖİDD-Tabanlı AMOD çalışma tespit yaklaşımı, güç uyuşmazlığının minimum olduğu en zor şartlar da dahil olmak üzere farklı mod çalışma koşulları ve üretilen GKO'lar için geliştirilen gerçek zamanlı deneysel sistemle de doğrulanmıştır. Önerilen yöntem, yüksek gürültü koşulları için bile AMOD çalışma tespit performansını önemli ölçüde iyileştirmektedir. ÖİDD-Tabanlı yöntem, ortalama 75 ms'de AMOD çalışmayı yaklaşık sıfır ADB ile tespit edebilmektedir. Bu avantajlarıyla, önerilen yöntem, farklı DG'ler için güvenilir ve kolaylıkla kullanılabilir bir koruma sağlar. Mikroşebekelerde meydana gelen güç kalitesi (GK) sorunları, geleneksel güç sistemindeki olaylara benzemekle beraber, bazı şebeke işletim operasyonları nedeniyle çok daha zor tanımlanır. Mikroşebekelerde, rüzgar hızı ve güneş ışınım değerlerindeki değişim gibi çevresel faktörler, şebeke ve yük tarafında dengesizliklere neden olabilir. Ayrıca, DG'lerin devreye girmesi/çıkması, YEK-Tabanlı DG'lerin şebekeye entegrasyonunda kullanılan dönüştürücü ve inverter gibi güç elektroniği cihazlarındaki artış ve son yıllardaki gelişmelerle birlikte sayıları hızlar artan EA şarj istasyonları gibi lineer olmayan yüklerdeki çoğalma, geleneksel sistemlerdekinden farklı tipte GKO'lara sebep olmaktadır. Bu problemlerin üstesinden gelmek için tez çalışmasında GKO olaylarının sınıflandırılması için dört farklı yöntem önerilmiştir. İlk önerilen yöntem, ÖİDD-Tabanlı öznitelik çıkarma işlemi ve çoklu çekirdek içeren destek vektör makinesi (DVM) sınıflandırıcı içeren hibrit bir makine öğrenmesi yapısıdır. Önerilen öznitelik çıkarım sürecinin performans iyileştirmesini kanıtlamak için diğer DD-Tabanlı yöntemlerle karşılaştırmalar yapılmıştır. Ayrıca ÖİDD'nin performansı farklı sınıflandırıcı modelleri için de incelenmiştir. Sonuçta, DD'ye dayalı olarak geliştirilen ancak gürültü altında düşük performansa sahip olan sınıflandırıcıların performansı, ÖİDD ile önemli ölçüde iyileştirilmiştir. ÖİDD ve DVM-Tabanlı hibrit yöntem, 25 dB ile 40 dB gürültü altında bile yüksek doğruluk ve güvenilirlikle GKO sınıflandırması yapabilmektedir. GKO'lar için genel tanıma testi doğruluğu, önerilen ÖİDD ve DVM tabanlı hibrit yöntem için %99,85'tir. Önerilen ikinci yöntem olan ÖİDD-Gradyan artırıcı karar ağaçları (GAKA)-Tabanlı GKO sınıflandırma yönteminde ise Piramidal ÖİDD ile sınıflandırma başarımı oldukça yükseltilmiştir. Test/tahminde en hızlı algoritma olan GAKA'nın performansındaki düşüşler genellikle sinyaldeki gürültünün aşırı uydurulmasından kaynaklanmaktadır. ÖİDD süreci ile bu dezavantaj ortadan kalkmakta ve nominal koşullardaki gibi yüksek bir sınıflandırma doğruluğu elde edilebilmektedir. Önerilen yöntem düşük seviyeli gürültü koşullarında %99,50, yüksek seviyeli gürültü koşullarında ise %99,29 sınıflandırma doğruluğuna sahiptir. Üçüncü önerilen yöntem ise bulanık mantık karar verici (BKV) ile ÖİDD ayrıştırmasından oluşan adaptif özellikteki şemadır. Bu şema, özellikle eşik değer içeren tespit ve sınıflandırma yöntemlerindeki gürültülü koşullardan kaynaklanan belirsiz durumlar nedeniyle yanlış algılama ve eksik algılama eğilimini önlemek için oluşturulmuştur. 20-40 dB yüksek seviyeli gürültü koşullarında ise %94,96 sınıflandırma doğruluğuna sahiptir. Önerilen dördüncü yöntem ise derin ağ modelleri ve ağırlıklı çoğunluk oylaması (AÇO) içeren yöntemdir. Otomatik özellik çıkarma ve sınıflandırma için kapalı döngü derin evrişimsel sinir ağları (ESA), uzun kısa süreli bellek (UKSB) ve hibrit (ESA-UKSB) modeller kullanılmaktadır. Derin ESA-UKSB yapısında, öznitelik çıkarımı için ESA'nın ve zaman serisi veri işleme için UKSB'nin avantajları, karmaşık GKO sınıflandırma doğruluğunu iyileştirmek için kullanılmıştır. Önerilen derin ağlar-AÇO gürültüsüz ortamda %99,26, düşük seviyeli gürültüde %98,58 ve yüksek seviyeli gürültüde %98,05 doğruluk oranına sahiptir. Ayrıca, gerçek veriler için sınıflandırma doğruluğu %97,78'dir. Tez sonrasındaki AMOD çalışma tespitine yönelik yaklaşımların, veri sayısının arttırılması ve önerilen algoritmanın FPGA-Tabanlı bir karta gömülmesine odaklanması hedeflenmektedir. Tezde önerilen gelişmiş yapay zeka temelli pasif yöntem, çoklu inverter yapılarına uygundur. Ancak gerçek zamanlı testleri laboratuvar imkanları nedeni ile bu çalışmada gerçekleştirilememiştir. İlerleyen süreçte iki veya daha fazla şebeke bağlantılı DG içeren bir test sistemi kurularak bu testlerin de gerçekleştirilmesi düşünülmektedir. Diğer yandan, IoT ve 5G teknolojisini içeren akıllı şebekelerde GKO'ların tespiti ve sınıflandırılması da gelecek çalışmalar kapsamında değerlendirilecektir. Bununla birlikte, gelecekteki GKO sınıflandırma/tespit çalışmaları, optimizasyon yöntemleri gibi özellik seçim tekniklerini kullanarak özellik vektörünü azaltmaya da odaklanmalıdır.This thesis proposes intelligent methods for islanding condition and Power Quality Event (PQE) detection/classification in accordance with the Grid Code and certain standards. At the same time, a prototype product for the monitoring-detection-protection system using the proposed method has been developed. In this context, a microgrid test system including renewable energy sources (RES) and electric vehicle (EV) charging stations has been established. In addition, the lack of a common data set that can be used and evaluated for the performance of the method, which is an important gap in the literature, has been attempted to be overcome. Data sets consisting of mathematical, simulated and test system real data for event signals will provide convenience to researchers in the field. Conventional passive and advanced passive islanding detection methods can lead to inaccurate tripping in systems with non-linear loads such as renewable energy based DG and EV charging systems. To overcome this problem, islanding in single-phase DGs is investigated and a new un-decimated wavelet transform (UWT)-based method is proposed for a PV system. The pyramidal UWT-based approach for detecting islanding mode operation is validated by a real-time experimental setup for different mode operation conditions and generated PQEs, including the most severe conditions where the power mismatch is minimal. The proposed method significantly improves the islanding detection performance even under high noise conditions. The UWT-based method is able to detect the islanding mode operation in an average of 75 ms with approximately zero non-detection zone(NDZ). With these advantages, the proposed method provides reliable and easy-to-use protection for various DGs. Power quality (PQ) problems occurring in microgrids are similar to the phenomena in conventional power systems, but are much more difficult to identify due to some operating operations. In microgrids, environmental factors such as variations in wind speed and solar irradiance can cause instabilities on both the grid and load side. In addition, the start-up/start-up of DGs, the increase in power electronics devices such as converters and inverters used in the integration of RES-based DGs into the grid, and the proliferation of non-linear loads such as EV charging stations, the number of which has been increasing rapidly with the developments in recent years, cause different PQEs than in conventional systems. To overcome these problems, four different methods are proposed in this thesis for the classification of PQEs. The first proposed method is a UWT-based feature extraction process and a support vector machine (SVM) classifier with multiple kernels for the classification of SCOs in DGs. Comparisons with other WT-based methods are made to prove the performance improvement of the proposed feature extraction process. In addition, the performance of the WT-based feature extraction process is also analysed for different classifier models. As a result, the performance of the classifiers developed based on WT, which have poor performance under noise, is significantly improved by the UWT. The proposed hybrid method based on UWT and SVM is able to classify PQEs with high accuracy and reliability even under 25 to 40 dB noise. The overall recognition test accuracy for PQEs is 99.85% for the proposed UWT and DVM-based hybrid method. The classification accuracy under low level noise and high level noise conditions are 99.66% and 99.32%, respectively. In the second proposed method, the UWT-Gradient boosting decision tree (GBDT)-based PQE classification method, the classification performance is significantly improved with pyramidal UWT. The performance degradation of GBDT, which is the fastest algorithm in test/forecast, is usually due to over-fitting of the noise in the signal. This disadvantage is eliminated with the UWT process and a high classification accuracy can be obtained as in nominal conditions. The test accuracy is 99.59 per cent for the UWT-GBDT under noise-free conditions. In addition, the proposed method has a classification accuracy of 99.50% under low level noise conditions and 99.29% under high level noise conditions. The third proposed method is an adaptive scheme consisting of a fuzzy logic decision maker (FDM) and a UWT decomposition. This scheme was created to avoid the tendency of false detection and underdetection due to uncertainty caused by noisy conditions, especially in threshold detection and classification methods. The test accuracy of the mathematical and simulated data is 96.13% for the FDM method using pyramidal UWT under noiseless conditions. In 20-40 dB high level noise conditions, the classification accuracy is 94.96%. The fourth proposed method includes deep network models and weighted majority voting (WMV). Closed-loop deep convolutional neural networks (CNN), long short-term memory (LTSM) and hybrid (CNN-LSTM) models are used for automatic feature extraction and classification. In the deep CNN-LSTM structure, the advantages of CNN for feature extraction and LSTM for time series data processing are utilised to improve the complex PQE classification accuracy. The proposed deep networks-WMV has an accuracy of 99.26% in noise-free environment, 98.58% in low-level noise and 98.05% in high-level noise. Moreover, the classification accuracy for real data is 97.78% Future island mode detection work focuses on increasing the number of data and embedding the proposed algorithm on a field programmable gate array (FPGA)-based board. The proposed advanced passive method is suitable for multiple inverter structures, but real-time tests could not be performed. In the future, a test system with two or more grid-connected DGs is planned to be built to perform these tests. On the other hand, the focus will be on the detection and classification of PQEs in smart grids including IoT and 5G technology. However, future PQE classification/detection studies should focus on reducing the feature vector using feature selection techniques such as optimisation methods
The big transformation is the painful process of the digital community summary
No full textLisansüstü Eğitim Enstitüsü, Sosyoloji Ana Bilim Dalı, Sosyoloji Bilim DalıTezde, büyük dönüşüm dijital toplumun oluşum evreleri, dünyanın II. Dünya Savaşı sonrası geçirdiği toplumsal değişimler, dönemin düşünürlerinin eserleri ve düşünceleri aktarılmaya çalışılmıştır. Üç bölümden oluşan bu tezin ilk bölümünde; Karl Polanyi ve eseri "Büyük Dönüşüm", II. Dünya Savaşı sonrası dünya, enformasyonun getirdiği sonuçlar ve Polanyi'nin şekillenen dünya hakkındaki görüşleri sunulmuştur. İkinci bölümde; Daniel Bell ve eseri "İdeolojilerin Sonu" incelenmiş, toplumun enformasyon toplum sonrasındaki süreci, ağ toplumu, bilgi toplumu, değişim hareketleri incelenmiştir. Son bölümde; Zygmunt Bauman, Manuel Castells, Anthony Giddens'ın gelişen teknoloji karşısındaki görüşleri, dijital çağ, dijital dönüşüm, dijitalleşmede katkı sağlayan bilgisayarların evrensel tarihi, dijital okuryazarlık, küresel kapitalizm, dijitalleşme, web 1.0, web 2.0, web 3.0, web 4.0, Toplum 5.0, toplumsal tarihsel dönüşüm konuları incelenmiş ve sunulmuştur. Tezde, metodolojik literatür tarama ve tümevarım tekniği kullanılmıştır. Tez, teorik araştırma niteliği taşımaktadır.In the thesis, the formation phases of the great transformation digital society, the world's II. The social changes after the World War II, the works and thoughts of the thinkers of the period were tried to be conveyed. In the first part of this thesis, which consists of three parts; Karl Polanyi and his work "The Great Transformation", II. The post-World War II world, the results of information and Polanyi's views on the shaped world are presented. In the second part; Daniel Bell and his work "The End of Ideologies" are examined, the process of society after information society, network society, information society, change movements are examined. In the last part; Zygmunt Bauman, Manuel Castells, Anthony Giddens' views on developing technology, digital age, digital transformation, universal history of computers contributing to digitization, digital literacy, global capitalism, digitalization, web 1.0, web 2.0, web 3.0, web 4.0, Society 5.0 , social historical transformation issues are examined and presented. Methodological literature review and induction technique was used in the thesis. The thesis is a theoretical research
Investigation of antioxidant and antibacterial properties of liposomal formulation of Ulva lactuca extract
No full textLisansüstü Eğitim Enstitüsü, Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı, Biyoteknoloji Bilim DalıDeniz marulu olarak da bilenen Ulva lactuca (Ulvophyceae; Ulvaceae), kayalık ve sığ sularda gelişen, dünya üzerinde geniş yayılım gösteren bir yeşil makroalg türüdür. U. lactuca, alkaloid, flavonoid, tanen, steroid, saponin ve antrakinon gibi biyoaktif bileşikler içermekte ve antioksidan ve antimikrobiyal etkiler başta olmak üzere sağlık üzerinde birçok olumlu etkilere sahip olduğu bilinmektedir. Diğer yandan lipozomlar biyouyumlu, toksik etkisi olmayan ve biyobozunur özelliklere sahiptir ve farmasötik, gıda, kimya ve kozmetik alanlarında kullanılmaktadır. Uygulama alanına göre farklı kompozisyona ve fiziksel özelliklere sahip olmakla birlikte bir çok farklı hazırlama metodu vardır. Lipozomlar amfipatik yapıya sahip olmalarından dolayı hem hidrofobik hem de hidrofilik bileşikleri enkapsüle edebilir. Belirli bir salınım profiline bağlı olarak kontrollü salınım yapılabilir. Hedefe özgü ligandlarla modifiye edilebilme özelliklerine sahip olan lipozomlar hedef bölgeyle entegrasyonun artmasını sağlamaktadır. Ayrıca terapötik maddeyi vücut içerisinde metabolize olmaktan korumakta ve böylelikle terapötik maddelerin etkinliğinin artmasına sebep olmaktadır. Bu tez çalışmasında U. lactuca türünün Marmara (Bursa) ve Ege (İzmir) denizlerinden toplanan alg materyallerinin Bursa Teknik Üniversitesi ve Ege Üniversitesi'nde ekstraksiyonları yapıldı. Ekstraksiyon işlemi Etanol/Su (80/20 V/V) çözücüsüyle 40 °C sıcaklıkta ve oda sıcaklığında iki ayrı metot ile gerçekleştirildi. Elde edilen ekstre ve ekstre yüklü lipozomal formülasyonların antioksidan ve antibakteriyel özellikleri araştırıldı. Ekstre ve ekstre yüklü lipozomal formülasyonların antioksidan kapasitesinin anlaşılabilmesi için, total fenolik içerikleri (TPC) Folin Ciocioultiou yöntemi ile ve antioksidan aktivitesi DPPH radikal süpürme aktivitesi tayini ile araştırıldı. Folin Ciocioultiou metodu ile total fenolik içerik tayini sonuçlarına göre 100 µg/mL konsantrasyonda; Marmara ekstresinin TPC'si 5,306 mg GAE/g olarak hesaplanırken, Ege ekstresinin TPC'si ise 7,5 mg GAE/g olarak bulunmuştur. Marmara ve Ege ekstrelerinin EC50 değerleri sırasıyla 429,21 µg/mL ve 834,29 µg/mL olarak hesaplanırken bu değerler standart antioksidan askorbik asite kıyasla yaklaşık 30 ila 60 kat daha yüksektir. U. lactuca ekstresinin antibakteriyel etkisi için öncelikle disk difüzyon testi yapıldı. Ardından Minimum İnhibisyon Konsantrasyonu (MİK) ve Minimum Bakterisidal Konsantrasyonu (MBK) testleri ile antibakteriyel aktiviteleri değerlendirildi. Disk difüzyon testinde her bir ekstre ve ekstre yüklü lipozom için 8 mm inhibisyon çapı belirlenirken, MİK testinde U. lactuca Marmara ve Ege ekstrelerinin lipozomal formülasyonları E.coli ATCC 25922'ye karşı MİK değeri 1250 µg/mL olarak belirlendi. Her iki örneğin de S. aureus ATCC 25923'e karşı daha etkisiz olduğu bulundu ve MİK değerleri 2500 µg/mL idi. MİK testinde, ekstre yüklü lipozomların antibakteriyel etkisinin ekstrelere kıyasla daha yüksek olduğu bulundu. MBK değerlerine ise, MİK değerlerinden daha yüksek konsantrasyonlarda ulaşılabileceği sonucuna varıldı.Ulva lactuca (Ulvophyceae; Ulvaceae), also known as sea lettuce, is a green macroalgae species that grows in rocky and shallow waters and spreads widely around the world. U. lactuca contains bioactive compounds such as alkaloids, flavonoids, tannins, steroids, saponins and anthraquinones and is known to have many positive effects on health, including antioxidant and antimicrobial effects. On the other hand, liposomes have biocompatible, non-toxic and biodegradable properties. Liposomes are used in the pharmaceutical, food, chemistry and cosmetic industries. Although it has different composition and physical properties according to the application area, there are many different preparation methods. Because of their amphipathic nature, liposomes can encapsulate both hydrophobic and hydrophilic compounds. Depending on a particular release profile, controlled release can be made. Liposomes, which have the ability to be modified with target-specific ligands, increase the integration with the target region. In addition, it protects the therapeutic agent from the metabolism system in the body, thus increasing the effectiveness of the therapeutic agent. In this thesis study, algae materials of U. lactuca collected from Marmara (Bursa) and Aegean (İzmir) seas were extracted at Bursa Technical University and Ege University. Extraction was carried out with Ethanol/Water (80/20 V/V) solvent at 40 °C and room temperature with two separate methods. The antioxidant and antibacterial properties of the obtained extract and the extract-loaded liposomal formulations were investigated. In order to understand the antioxidant capacity of extracts and extract-loaded liposomal formulations, their total phenolic content was investigated by Folin Ciocioultiou method and antioxidant activity was investigated by DPPH radical scavenging activity. According to the results of the total phenolic content determination with the Folin Ciocioultiou method, at a concentration of 100 µg/mL; TPC of Marmara extract was calculated as 5.306 mg GAE/g, while TPC of Aegean extract was found as 7.5 mg GAE/g. The EC50 values of Marmara and Aegean extracts were calculated as 429.21 µg/mL and 834.29 µg/mL, respectively. These values are approximately 30 to 60 times higher than the standard antioxidant ascorbic acid. For the antibacterial effect of U. lactuca extract, firstly, disk diffusion test was performed. Then, their antibacterial activities were evaluated with Minimum Inhibitory Concentration (MIC) and Minimum Bactericidal Concentration (MBK) tests. In the disk diffusion test, inhibition zone were 8 mm was determined for each sample, while the liposomal formulations of U. lactuca Marmara and Aegean extracts were determined as 1250 µg/mL against E.coli ATCC 25922 in the MIC test. Both samples were found to be less effective against S. aureus ATCC 25923 and had MIC values of 2500 µg/mL. In the MIC test, it was found that the antibacterial effect of the extract-loaded liposomes was higher than the extracts. It was concluded that MBK values could be reached at higher concentrations than MIC values
Production and investigation of the mechanical performance of high impact resistance aramid/fiberglass hybrid composite materials
No full textLisansüstü Eğitim Enstitüsü, Polimer Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı, Polimer Mühendisliği Bilim DalıKompozit yapılar, darbeye maruz kaldığında, iç yapılarında hasar meydana gelmekte ve bu nedenle, mukavemetlerinde büyük oranda düşüş ortaya çıkmaktadır. Bu sebeple günümüzde hem darbe yüklerine karşı dirençli hem de mukavemet açısında daha yüksek olan hibrit kompozit malzemeler tercih edilmeye başlanmıştır. Hibrit kompozit malzemeler yapılarında en az iki farklı fiber (elyaf) takviyesinin aynı matris içinde bulunduran yapılardır. Bu kompozitlerde, malzemenin darbe davranışını önemli ölçüde etkileyen istifleme dizilimi, kalınlık, hibrit kompozitlerin geometrisi, elyaf ve katkı seçimi gibi çok sayıda tasarım parametresi vardır. Günümüzde yeni nesil malzemelerin üretiminde nano parçacıklar içeren hibrit kompozitler daha çok tercih edilmektedir. Düşük ağırlık ve yüksek mukavemet gibi avantajları nedeniyle, hibrit nano kompozit malzemelerin yeni üretim yöntemleriyle ilgilenilmesi araştırmacıları cezbetmektedir. Bu çalışmada, farklı ağırlık oranlarda (%0, %0,20 ve %0,25) nano grafen tozu epoksi reçine içerisine ilave edilerek vakum infüzyon yöntemi ile aramid/cam elyaf takviyeli tabakalı hibrit kompozit plakalar üretilmiştir. Literatür araştırmaları göz önünde bulundurularak epoksi reçine içerisine homojen karışımı sağlamak adına grafen katkı malzemesi ilave edildikten sonra sırasıyla manyetik, ultrasonik ve mekanik karıştırıcı ile karışımı desteklenmiştir. Farklı oranlarda nano grafen tozu katkısının, vakum infüzyon yöntemi ile üretilen malzemelerin CNC tezgahında standart ölçü boyutlarında kesilmesi ile hazırlanan kompozit test numunelerinin mekanik özelikleri (çekme, üç nokta eğme ve darbe deneyi) üzerindeki etkisi araştırılmıştır. Benzer alan yoğunluğu ve aynı tip kumaş örgü yapısına sahip olan tabakalı aramid ve cam elyaf epoksi kompozitlere nano grafen tozunun eklenmesinin, malzemenin dayanımını artırmada etkili olduğu gözlenmiştir. En ideal değerlerde kullanılan nano grafen tozu katkısız cam ve aramid elyaf hibrit kompozit malzemeye göre, darbe dayanımında yaklaşık %19,1, çekmede %6,4 ve eğmede %20,4 artış göstermesi ile sonuçlanmıştır. Anahtar kelimeler: Grafen, aramid elyaf, cam elyaf, vakum infüzyon, hibrit kompozit.Composite structures experience damage within their internal components when subjected to impact, resulting in a significant reduction in their strength. Consequently, hybrid composite materials, which offer resistance against impact loads while maintaining higher strength properties, have gained preference in contemporary applications. Hybrid composite materials contain at least two different types of fiber reinforcement within the same matrix. Design parameters influencing the impact behavior of these composites encompass stacking sequence, thickness, geometry of hybrid composites, fiber and additive selection. Currently, hybrid composites containing nano-particles are being favored for the production of next-generation materials. Researchers are drawn to exploring hybrid nano-composite materials due to their advantages such as low weight and high strength. In this study, aramid/glass fiber-reinforced layered hybrid composite plates were produced using the vacuum infusion method, incorporating nano graphene powder into epoxy resin at different weight ratios (%0, %0.20, and %0.25). To ensure a homogeneous mixture within the epoxy resin, graphene additive material was added and subsequently mixed using magnetic, ultrasonic, and mechanical stirrers based on insights from literature review. The effect of nano graphene powder content at different ratios on the mechanical properties (tensile, three-point bending, and impact tests) of the composite test specimens prepared by cutting the materials produced via the vacuum infusion method on a CNC machine was investigated. Observations revealed that the addition of nano graphene powder to layered aramid and glass fiber epoxy composites, possessing similar areal density and the same fabric weave structure, effectively enhanced the material's strength. Compared to the hybrid composite material without nano graphene at the optimal values, the incorporation of nano graphene powder resulted in approximately 19.1% increase in impact strength, 6.4% increase in tensile strength, and 20.4% increase in bending strength. Keywords: Graphene, aramid fiber, glass fiber, vacuum infusion, hybrid composite
Consideration of graphene material in PCM with aluminium fin structure for improving the battery cooling performance
Get PDFLisansüstü Eğitim Enstitüsü, Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim DalıBataryanın iç direnci, kullanıma bağlı olarak zamanla artmaktadır. Bu artış, batarya ömrünün azalması anlamına gelmektedir. İç direnç büyüme hızı, daha iyi bir batarya termal yönetim sistemi (BTMS) ile yavaşlatılabilir. Bu yöntem ayrıca bataryanın kullanım ömrünü de arttırmaktadır. BTMS temelli faz değiştiren malzeme (PCM), eşit ısı dağılımı ve düşük maksimum sıcaklık sağlamaktadır. Üç tip PCM malzeme vardır. Bunlar, organik PCM, inorganik PCM ve ötektik PCM 'dir. İnorganik PCM malzemelerin korozif etkiye sahip olması ve organik PCM malzemelerin düşük hacim değişimine sahip olması nedeniyle bu çalışmada organik PCM malzemesi kullanılmıştır. PCM malzemeler yüksek gizli ısıl enerji depolama kapasitesine sahip oldukları için katı-sıvı faz geçişlerinde yüksek oranda ısıyı hapsederler. Ancak PCM 'in ısıl iletkenliğinin düşük olması nedeniyle karbon, bakır, grafen malzemeleri karıştırılarak ısıl iletkenliği arttırılmaya çalışılmıştır. Grafen, üstün özelliklere sahip olması nedeniyle bir çok alanda kullanılmaktadır. Yüksek ısıl iletkenliğe sahip olması nedeniyle bu çalışmada kullanılmıştır. Alüminyum fin malzemesi, üzerindeki kanatçıklar sayesinde yüksek yüzey alanına sahiptir. Bu da soğutma performansını üst düzeye çıkarmaktadır. Alüminyum kanat yapısının PCM ile birlikte kullanılması ısı transferini hızlandırarak bataryanın daha hızlı soğumasını ve maksimum sıcaklık değerinin düşürülmesini sağlamaktadır. Bu çalışmada, farklı yapılara sahip olan üç deney oluşturulmuş ve alüminyum kanat yapısının yanı sıra grafen katkı maddesinin PCM üzerindeki etkisi gözlemlenmiştir. Tüm deneylerde, bataryaya 4 şarj-deşarj çevrimi uygulanarak bataryanın sıcaklığı gözlemlenmiştir. Sonuç, birinci ve üçüncü yapılarda grafen katkısının olumlu bir etkisi gözlemlenmezken, ikinci deneyde kullanılan yapının alüminyum kanatlar arasındaki PCM-grafen katkısının, bataryanın grafen içermeyen yapıya göre 1500 saniye daha erken soğumasını sağlayarak batarya ısı transferini önemli ölçüde iyileştirdiği anlaşılmıştır. Bu çalışmada önerilen metod hem deneysel hem de analitik olarak doğrulanmıştır. Gösterilen başarılı performansı nedeniyle ikinci yapı için bir termal eşdeğer devre modeli türetilmiştir. Modelin doğru çalıştığı ve sadece sıcaklık dalgalanmalarını değil, bataryanın geçici davranışlarını da kontrol etme yeteneğini gösterdiği gözlemlenmiştir. Ayrıca bu model, kısa sürede sonuç vermektedir. Bu model sayesinde, lityum iyon bataryalarda farklı şarj-deşarj senaryoları için deney yapılmadan batarya sıcaklığı gözlemlenebilmektedir.The inner resistance of the battery increases over time with using. This increase means reduced battery life. The inner resistance's growth rate can be slowed down by a better battery thermal management system (BTMS). This will also extend the cycle life of the battery. The battery's performance is directly related to BTMS. Phase change material (PCM) based BTMS provide even heat distribution and lower maximum temperature. There are three types of PCM materials. These are organic PCM, Inorganic PCM and eutectic PCM. Organic PCM material was used, which should not contain this because inorganic PCM materials have corrosion exposure and organic PCM materials have low volume change. Since PCMs have high latent thermal energy storage capacity, they trap a high rate of heat in solid-liquid phase transitions. However, due to the low thermal conductivity of PCM, it has been tried to increase its thermal conductivity by using carbon, copper, graphene materials mixed with it. Graphene is used in many fields due to its superior properties. It was used in this study because of its high thermal conductivity. The aluminum fin material has a high surface area thanks to the fins on it. This maximizes the cooling performance. It has a high surface area thanks to the fins on the aluminium fin material. This maximizes the cooling performance. Graphene is a material with superior thermal conductivity. It has a high surface area thanks to the fins on the aluminium fin material. This maximizes the cooling performance. The use of the aluminium fin structure together with the PCM accelerates the heat transfer, thus allowing the battery to cool faster and lowering the maximum temperature value. In this study, three experiments with different structures were formed and the impact of graphene additive besides alüminium fin structure on PCM was observed. In all experiments, the temperature of the battery was observed by applying 4 charge-discharge cycles to the battery. The result demonstrates that, while no positive impact of graphene additive was observed in the first and third structures, the PCM-graphene additive between the alüminium fins of the structure used in the second experiment significantly improved the battery heat transfer by allowing the battery to cool down 1500 seconds earlier than the graphene-free structure. During this study, the method has been validated both experimentally and analytically. A thermal equivalent circuit model is derived for the second structure due to its successful demonstrated performance. It is observed that the model works accurately and shows its ability to control not only temperature fluctuations but also transient behavior of the battery. Also, this model provides the results in a short time. Thanks to this model, battery temperature can be observed without experimentation for different charge-discharge scenarios in lithium-ion batteries