Malzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Mühendisliği Bölümü Koleksiyonu
Permanent URI for this collectionhttps://hdl.handle.net/20.500.12573/207
Browse
9 results
Search Results
Research Project Laterit Liç Çözeltisinden Sinerjik Solvent Ekstraksiyon (SSX) Yöntemi Kullanılarak Nikel ve Kobalt Kazanımı(TUBİTAK, 2019) Kursunoglu, Sait; Kaya, MuammerBu çalışmada, nikel sülfat (NiSO4.6H2O), kobalt sülfat (CoSO4.7H2O), manganez sülfat_x000D_ (MnSO4.H2O), magnezyum sülfat (MgSO4.7H2O) ve kalsiyum klorür (CaCl2.2H2O) tuzları_x000D_ deiyonize su ile çözündürülerek sentetik bir liç çözeltisi hazırlanmıştır. Sentetik çözelti_x000D_ içerisinde seçimli olarak nikel ve kobalt kazanımı için sinerjik solvent ekstraksiyon (SSX) ve_x000D_ direkt solvent ekstraksiyon (DSX) yöntemleri uygulanmıştır. Organik ekstraksiyon çözeltisi_x000D_ olarak Cyanex 272 (bis (2,4,4-trimethylpentyl) phosphonic asit, Versatic 10 (neodecanoic_x000D_ asit) ve DEHPA/D2EHPA (di (2-ethylexyl) fosforik asit) n-Hexan içerisinde seyreltilerek_x000D_ kullanılmıştır. Organik çözelti içerisine ekstraksiyon esnasında oluşabilecek üçüncül fazları_x000D_ ve yerel çökmeleri engellemek için ayarlayıcı olarak TBP (tributyl phosphate) kullanılmıştır._x000D_ Kobalt Cyanex 272 solvent ekstraksiyon ünitesinde yaklaşık pH 5,7’de manganez ile beraber_x000D_ ekstrakte edilmiştir. Yüklü organik çözelti temizleme devresinde asitliği ayarlanmış deiyonize_x000D_ su ile pH 5,5’de üç aşama temizleme işlemi görmüştür. Temizlenmiş yüklü organik 2 kademe_x000D_ 10 g/L Co çözeltisi ile tekrar temizlenmiştir. Temizlenmiş yüklü çözelti pH 0,5’de 2 kademe_x000D_ sıyırma işlemine tabi tutularak kobalt ve manganez yüklü çözelti elde edilmiştir. İkinci solvent_x000D_ ekstraksiyon ünitesinde organik ekstraktant olarak Versatic 10 kullanılmıştır. Cyanex 272_x000D_ ünitesi sonunda kalan atık çözelti ikinci üniteye beslenmiştir. Bu ünitede nikel yaklaşık pH_x000D_ 6,9’da organik faza yüklenmiştir. Yüklü organik pH 6,5’de asitliği ayarlanmış deiyonize su ile_x000D_ 2 kademe temizlenmiş ve ardından 2 kademe 10 g/L Ni çözelti kullanılarak tekrar_x000D_ temizlenmiştir. Temizleme işleminden sonra pH 0,5’de 1 kademe sıyırma işlemi_x000D_ gerçekleştirilerek yüklü nikel çözeltisi elde edilmiştir. Çalışma sonunda, ilk ekstraksiyon_x000D_ kademesinde manganez sentetik liç çözeltisinden tamimiyle uzaklaştırılamamıştır. SSX_x000D_ çalışmalarında %15 Cyanex 272+%5 Versatic 10+%5 TPB, %15 Versatic 10+%5 Cyanex_x000D_ 272+%5 TPB, %15 Cyanex 272+%5 Versatic 10+%5 DEHPA+%5 TBP ve %15 Cyanex_x000D_ 272+%5 DEHPA+%5 TBP sistemleri test edilmiştir. %15 Cyanex 272+%5 Versatic 10+%5_x000D_ TBP sisteminin Ni-Mg-Ca’yı Co’dan ayırmada kullanılabileceği belirlenmiştir. %15 Versatic_x000D_ 10+%5 Cyanex 272+%5 TPB sistemi kullanılarak Ca ve Mg arasında büyük bir seçimlilik_x000D_ olduğu ve bu iki metal iyonunun liç çözeltisinden seçimli olarak ayrılabileceği görülmüştür._x000D_ Aynı zamanda %15 Cyanex 272+%5 Versatic 10+%5 DEHPA+%5 TBP sistemi kullanılarak_x000D_ düşük pH değerlerinde Mn’nin Co’dan uzaklaştırılabileceği belirlenmiştir.Research Project Ekran uygulamaları için bulanıklı azaltıcı metal nanotel saydam elektrotlar(TUBİTAK, 2015) Çıtır, Murat; Şen, Ünal; Kılıç, Ahmet; Canlier, Ali; Ata, AliGünümüzde kullanılmakta olan İndiyum Kalay Oksit (ITO) saydam elektrotnunun indiyum_x000D_ elementinin doğada az bulunması, malzemelerin ve prosesin pahalı olması, esnek ve_x000D_ dokunmatik ekranlarda ölümcül olabilecek mekanik kırılganlığının olması gibi özellikleri_x000D_ kullanımını sınırlamaktadır. ITO’nun yerine geçebilecek karbon nanotüp, grafen ve metal nanotel_x000D_ elektrotlar gibi gelecek vaat eden saydam iletken malzemeler çalışılmaktadır. Bunlar arasında_x000D_ metal nanoteller, ITO’nun sayılan dezavantajlarını gidermesine ek olarak optik ve elektriksel_x000D_ özelliklerinin en az ITO kadar iyi olmasından dolayı özellikle gelecek vaat etmektedir. Metal_x000D_ nanoteller çözelti sentezi yöntemiyle yüksek verimde üretilebilir ve çözeltiye dağıtılmış nanoteller_x000D_ spin-coating veya sprey yöntemiyle geniş subtratlara kolayca kaplanabilir. Bu devrim_x000D_ niteliğindeki teknoloji özellikle mekanik esneklik isteyen ürünlerde kullanılmak üzere ekran_x000D_ endüstrisine büyük etkisi olacaktır._x000D_ Önerilen proje kapsamında, hedef geçirgenlik başına nanotel elektrotların iletkenliği iki_x000D_ yöntemle geliştirilmesi amaçlanmaktadır: 1) daha ince ve daha uzun nanoteller sentezleyip_x000D_ kesişim nokta (junction) sayısını azaltmak ve 2) nanoteller üzerindeki oksit tabakasını gidererek_x000D_ ve nanotelleri iletkenliği yüksek altın (veya inert metal) tabakasıyla kaplayarak junction direncini_x000D_ azaltmak. Böylece bu çalışmayla ekran uygulamaları için hedeflenen levha direncine daha az_x000D_ nanotel kullanılarak ulaşılacaktır. Bu durum toplam geçirgenliğin iyileşmesini ve bulanıklık_x000D_ seviyesinin düşmesini sağlayacaktır. Son çalışmalara göre bulanıklık seviyesi 8 ohm/sq levha_x000D_ direnç ve %80 diffusive geçirgenlikte %15 seviyesindedir. Bulanıklık seviyesinin yüksek olması_x000D_ güneş pilleri için bir avantaj iken, yüksek-teknolojik ve askeri uygulamalarda kullanılacak_x000D_ ekranlar için düşük bulanıklık (<5%) seviyesine ihtiyaç vardır. Önerilen projede nanotellerin enboy oranını küçülterek ve junction direncini azaltarak toplam bulanıklığın azaltılmasıyla bu_x000D_ teknolojinin ekranlar için uygun hale gelmesi amaçlanmaktadır.Research Project Benzotiyeno[3,2-B][1]Benzotiyofen (BTBT) Tabanlı, Yüksek Performanslı N-Tipi/Ambipolar Yarı-İletkenlerin Geliştirilmesi Ve Yüksek Hızda Alan-Etkili Transistör (OFET) Uygulamaları(TUBİTAK, 2019) Usta, Hakan; Demirel, GökhanBu projede, daha önce literatürde bulunmayan, özgün kimyasal yapılara sahip 6 farklı_x000D_ düşük LUMO’lu BTBT-tabanlı yarı-iletken moleküler malzeme quantum mekaniksel_x000D_ hesaplamalarla teorik olarak tasarlanmış ve sentezlenmiştir. Bu yeni yarı-iletkenlerin_x000D_ saflaştırma sonrası detaylı bir şekilde yapısal, fizikokimyasal ve optoelektronik_x000D_ karakterizasyonları yapılıp organik alan-etkili transistör uygulamaları çalışılmıştır. Bunun_x000D_ sonucunda, dünyada ilk defa n-tipi olarak çalışabilen ve oldukça yüksek yarı-iletkenlik_x000D_ performansı gösteren (μe = 0.6 cm2_x000D_ /V·s; Ion/Ioff = 107_x000D_ -108_x000D_ ) BTBT yarı-iletken molekülü,_x000D_ D(PhFCO)-BTBT, perflorofenilkarbonil grupları ile geliştirilmiştir. Geliştirilen D(PhFCO)-BTBT_x000D_ molekülü, son yılların en önemli π-sistemlerinden birisi olan BTBT yapısının elektron iletimi_x000D_ yapabileceğini literatürde ilk defa göstermesinin yanında, sahip olduğu yüksek elektron_x000D_ akışkanlığı ile literatürdeki sayılı n-tipi yarı-iletken moleküllerden birisi olarak kayda geçmiştir._x000D_ Alkildisiyanovinilen ile fonksiyonelleştirilmiş D(C7CC(CN)2)-BTBT ise literatürde geliştirilmiş ilk_x000D_ solüsyondan proses edilebilir n-tipi BTBT (μe = 0.001 cm2_x000D_ /V·s, Ion/Ioff = 104_x000D_ ) yarı-iletken_x000D_ molekülü olmuştur. Karbonil ve disiyanovinilen fonksiyonelleştirmelerinin BTBT yapısındaki_x000D_ LUMO ve molekül-içi düzlemsellik etkisinin daha önceki π-sistemlerinden oldukça farklı_x000D_ olduğu bulgusuna ulaşılmıştır. Geliştirilen moleküler yarı-iletkenlerin moleküler_x000D_ dizilim/morfolojik/mikro-nanoyapı özellikleri dikkatlice incelendiğinde fonksiyonel grupların ve_x000D_ sübstitüyenlerin yarı-iletkenlik üzerindeki etkisi ortaya çıkarılmıştır. Ayrıca, bu projede_x000D_ geliştirilen farklı π-sistemlere sahip yarı-iletken kütüphanesinin detaylı incelemesi sonucunda_x000D_ “kimyasal yapı-optoelektronik özellikler-aygıt performansı” ilişkileri detaylı olarak çalışılmış,_x000D_ elektron-iletim özelliği olan yeni BTBT malzemelerinin geliştirilmeye devam edilmesi için_x000D_ ileriki çalışmalara ışık tutacak önemli bulgulara erişilmiştir.Article Citation - WoS: 6Citation - Scopus: 6Experimental Measurements of Some Thermophysical Properties of Solid CdSb Intermetallic in the Sn-Cd Ternary Alloy(Springer, 2016) Ozturk, Esra; Aksoz, Sezen; Altintas, Yemliha; Keslioglu, Kazum; Marasli, NecmettinThe equilibrated grain boundary groove shapes of solid CdSb in equilibrium with Sn-Cd-Sb eutectic liquid were observed from a quenched sample by using a radial heat flow apparatus. The Gibbs-Thomson coefficient, solid-liquid interfacial energy and grain boundary energy of the solid CdSb intermetallic were determined from the observed grain boundary groove shapes. The thermal conductivity of the eutectic solid and the thermal conductivity ratio of eutectic liquid to the eutectic solid in the Sn-35.8 at.%Cd-6.71 at.%Sb eutectic alloy at its eutectic melting temperature were also measured with a radial heat flow apparatus and a Bridgman-type growth apparatus, respectively.Conference Object Design and Development of Functional Organic Small Molecules and Polymers for Optoelectronics(Amer Chemical Soc, 2016) Usta, Hakan; Demirel, Gokhan; Facchetti, Antonio; Muccini, MicheleConference Object Novel Method Based on Photothermal Cleavage of Thermolabile Molecules on Au Nanoparticles for Controlled Release(Amer Chemical Soc, 2016) Goren, Ekrem; Cavusoglu, Halit; Yavuz, Emine; Usta, Hakan; Citir, Murat; Yavuz, Mustafa SelmanArticle Citation - WoS: 256Citation - Scopus: 267Surface-Enhanced Raman Spectroscopy (SERS): An Adventure from Plasmonic Metals to Organic Semiconductors as SERS Platforms(Royal Soc Chemistry, 2018) Demirel, Gokhan; Usta, Hakan; Yilmaz, Mehmet; Celik, Merve; Alidagi, Husniye Ardic; Buyukserin, Fatih; Demirel, Gokhan; Usta, Hakan; Yilmaz, Mehmet; Celik, Merve; Alidagi, Husniye Ardic; Buyukserin, FatihThe quantitative determination and identification of bio-/chemical molecules at ultra-low concentrations is a hot topic in several fields including medical diagnostics, environmental science, and homeland security. Molecular detection techniques are conventionally based on optical, electrochemical, electronic, or gravimetric methodologies. Among these methods, surface-enhanced Raman spectroscopy (SERS) is considered as one of the most reliable, sensitive and selective techniques for non-destructive molecular analysis through the amplification of electromagnetic fields and/or creation of charge-transfer states between the chemisorbed analyte molecule and SERS active platform. Unfortunately, the applicability of SERS is rather limited, which is mainly due to the lack of highly sensitive SERS platforms with good stability and reproducibility. In line with this, metal nanoparticles (e.g., Au, Ag, and Cu) have been extensively exploited as SERS active platforms. Although the utilization of metallic nanoparticles in SERS is simple and cost-effective, the poor controllability of the structures and limited formation of hot spots in the detection zone leads to discrepancy in the resulting SERS signals. For these reasons, in the past few years, researchers have focused on fabricating 3-dimensional (3D) SERS platforms, which increase the adsorption of analyte molecules and facilitate hot spot formation in all three dimensions. However, the fabrication of 3D SERS platforms is mostly expensive and technologically demanding. Therefore, the discovery of non-metal alternative approaches is of great interest not only to widen SERS applications but to further elucidate fundamental questions. Considering recent developments on the fabrication and application of SERS active platforms, this review is structured in 3 main directions; (1) implementation of the plasmonic nanoparticles having different shapes into SERS-active platforms, (2) highlighting recent developments in the fabrication and application of 3D SERS-active platforms, and (3) examination of recent novel inorganic and organic semiconductor based platforms for SERS applications. At the end, we conclude with the promises and challenges for the future evolution of SERS.Article Citation - WoS: 23Citation - Scopus: 23Pressure-Induced Amorphization of MOF-5: A First Principles Study(Wiley-VCH Verlag GmbH, 2018) Erkartal, Mustafa; Durandurdu, Murat; Erkartal, Mustafa; Durandurdu, MuratAmorphous metal-organic frameworks (MOFs) and the amorphization of crystalline MOFs under mechanical stimuli are attracting considerable interest in last few years. However, we still have limited knowledge on their atomic arrangement and the physical origin of crystalline-to-amorphous phase transitions under mechanical stimuli. In this study, ab initio simulations within a generalized gradient approximation are carried out to investigate the high-pressure behavior of MOF-5. Similar to the previous experimental findings, a pressure-induced amorphization is observed at 2 GPa through the simulations. The phase transformation is an irreversible first order transition and accompanied by around 68% volume collapse. Remarkably, the transition arises from local distortions and, contrary to previous suggestions, does not involve any bond breaking and formation. Additionally, a drastic band gap closure is perceived for the amorphous state. This study has gone some way towards enhancing our understanding of pressure-induced amorphization in MOFs.Article Citation - WoS: 7Citation - Scopus: 8Synergistic Effect of Organic Acid on the Dissolution of Mixed Nickel-Cobalt Hydroxide Precipitate in Sulphuric Acid Solution(Edp Sciences S A, 2019) Kursunoglu, Sait; Kursunoglu, SaitThe synergistic effect of an organic acid on the dissolution of nickel and cobalt from a mixed nickel-cobalt hydroxide precipitate (MHP) in sulphuric acid solution was studied. The effects of sulphuric acid concentration, the type of organic acid, leaching time, leaching temperature and stirring speed on the dissolution of the metals were experimentally investigated. It was observed that there is no beneficial effect of leaching temperature and stirring speed on the dissolution of the metals from the used MHP product which contains 37.7% Ni, 2.1% Co and 5.6% Mn. It was found that citric acid was more effective than oxalic acid for the dissolution of nickel and manganese, whereas oxalic acid was more effective than citric acid for the dissolution of cobalt. The addition of oxalic acid into the leaching system, however, affected the dissolution of nickel negatively because nickel precipitate as nickel oxalate. Therefore, the use of citric acid as synergist for sulphuric acid leaching of MHP product is more promising. After 60 min of leaching, 90.9% Ni, 84.2% Co and 98.1% Mn were dissolved under the following conditions: 0.75 M sulphuric acid, 2 g citric acid, 1/10 solid-to-liquid ratio, 400 rpm stirring speed and 30 degrees C temperature. The experimental results demonstrate that the addition of citric acid as a synergist for sulphuric acid leaching of a MHP product provides beneficial effect for the dissolution of nickel, cobalt and manganese.