5 results
Search Results
Now showing 1 - 5 of 5
Master Thesis Nitro İmidazol İçeren Enerjik Koordinasyon Bileşiklerinin Sentezi, Karakterizasyonu ve Termal Özelliklerinin İncelenmesi(2022) Yaman, Vahide Selen; Yaman, Şeniz Özalp; Machın, Nesrin EkinciÇeşitli yapılarda üretilen enerjik malzemeler, hem patlayıcı olarak askeri alanda hem de itici güç ve piroteknik olarak sivil alanda farklı uygulamalara sahiptir. Ancak bu malzemelerin çevre ve sağlık üzerindeki olumsuz etkileri; ışık ve sürtünmeye karşı yüksek hassasiyetleri nedeniyle çevre dostu, toksik metal içermeyen ve taşınabilir alternatifleri ile değiştirilmesi önem arz etmektedir. Bu çalışmanın temel amacı, daha önce hiç sentezlenmemiş organik ve organometalik enerjik malzemelerin sentezi ve patlayıcı olarak özelliklerinin incelenmesidir. Bu kapsamda, 5-(kloro(nitro)metil)-4-nitro-1H-imizadol ile sodyum ve amonyum tuzları tasarlanmış ve ilk defa sentezlenmiştir. Daha sonra 5-(kloro(nitro)metil)-4-nitro-1H-imizadol içeren toplam 34 adet kobalt(II/III), bakır(II), demir(II/III) ve çinko(II) kompleksi farklı şekillerde tasarlanmıştır. Ancak bu komplekslerden 26 tanesi başarılı bir şekilde sentezlenebilmiş ve çeşitli spektroskopik tekniklerle (HRMS, NMR, FTIR) karakterize edilmiştir. TÜBİTAK Projesi 117Z391 kapsamında gerçekleştirilen geometri optimizasyonu hesaplarından da anlaşılacağı üzere özellikle 6 adet L- içeren kobalt(II)/III) ve demir(II)/III) komplekslerinin sterik etki nedeniyle kararsız olduğu tespit edilmiştir [1].Ayrıca elde edilen malzemelerin termo-gravimetrik ve diferansiyel termal analizleri (TGA-DSC) gerçekleştirilmiş; enerjik bir malzeme olarak kullanılma potansiyellerini keşfetmek amacıyla termal kararlılığı, termal bozunma karakteristiği ve kinetik parametreleri incelenmiştir. Eşzamanlı TGA-DSC eğrilerinden incelenen tüm komplekslerin 25-1200 oC sıcaklık aralığında yüksek bir kararlılığa ve benzer bozunma özelliklerine sahip olduğu gözlenmiştir. Bu bileşikler arasında, HL, NaL, NH4L ve beş adet koordinasyon bileşiği, yüksek sıcaklıklarda yüksek enerji açığa çıkararak ekzotermik davranış göstermektedir. HL ve tuzlarına ait ekzotermik bozunma sıcaklığının, metal iyonlarıyla koordine olduğunda 800 oC'den 1100 oC'ye taşındığı gözlenmiştir. Şaşırtıcı bir şekilde, bir veya iki L- içeren yalnızca Co(II), Fe(II) ve Cu(II) kompleksleri ekzotermik bir karakter göstermektedir. Ek olarak, bu potansiyel enerjik bileşiklerden ikisi, [Co(NH3)4(L)2] ve [Fe(NH3)4(L)2], için darbe ve sürtünme duyarlılık testleri yapılmıştır. Bu bileşikler darbeye karşı çok dayanıklı ve sürtünmeye karşı duyarsız olarak tanımlanmıştır. Elde edilen sonuçlar bileşiklerin roket sistemlerinde itici güç (propellant) olarak ve iticilere ait balistik özellikleri değiştirmek için küçük miktarlarda katkı maddesi olarak uygulanabileceğini göstermektedir.Doctoral Thesis Pem Yakıt Pili Hibrit Malzemesi Üzerinde Desteklenen Platin İçerli Elektrokatalizörlerin Geliştirilmesi(2023) Aljanabı, Ahmed; Devrim, Yılser; Yaman, Şeniz ÖzalpDünyada artan enerji talebi, alternatif enerji teknolojilerine olan ihtiyacı artırmıştır. Önemli bir alternatif enerji kaynağı olan hidrojeni kullanan yakıt pilleri son yıllarda büyük ilgi görmektedir. Yakıt pili türleri arasında proton değişim membranlı yakıt pilleri (PEMFC), modüler yapıları, yüksek verimleri ve düşük çalışma sıcaklıkları nedeniyle en ilgi çekici yakıt pili türüdür. Özellikle komponent geliştirme çalışmaları PEMFC'lerin performansını artırmaya yönelik olarak dikkat çekmektedir. Bu tez çalışmasında, çok duvarlı karbon nanotüp-grafen MWCNT destekli Pt katalizörleri, PEMFC performansını araştırma yöntemini incelemek için mikrodalga destekli yaklaşım kullanılarak sentezlenmiştir. Başlangıç maddesi olarak [(NH4)2[Pt2(HPO4)4(H2O)2] (Ptcomplex-1) ve [(NH4)2[Pt2(SO4)4(H2O)2] (Ptcomplex-2) kullanılarak PEMFC uygulaması için MWCNT destekli platin katalizörler hazırlanmıştır. Katalizörlerin mikro yapısını ve morfolojisini incelemek için TGA, XRD, HR-TEM ve XPS analizleri uygulanmıştır. Hazırlanan katalizörlerden Ptcomplex-1/MWCNT-3 ve Ptcomplex-2/MWCNT-3 60-80 °C aralığında H2/hava ile PEMFC içinde test edilmiştir. Ptcomplex-1/MWCNT-3 katalizörü kullanılarak hazırlanan bir membran elektrot atacı (MEA) için 60, 65, 70 ve 80 ⁰C'de elde edile maksimum güç yoğunluğu değerleri sırasıyla 0.36, 0.39, 0.41 ve 0.26 W/cm2 ve Ptcomplex-2/MWCNT-3 katalizörü için ise 0.38, 0.423, 0.44 ve 0.28 W/cm2 olarak belirlenmiştir. Elde edilen sonuçlara göre Ptcomplex/MWCNT katalizörlerinin Pt/C katalizörüne göre daha iyi PEMFC performansı gösterdiği belirlenmiştir. Hazırlanan katalizörlerle gelecekte yapılacak MEA optimizasyon çalışmaları ile katalizörlerin performansları daha da iyileştirilebilir.Doctoral Thesis Organik Çözücülerle Karbonil Sülfit Yakalamanın Teorik Olarak İncelenmesi(2021) Abduesslam, Mahmoud; Yaman, Şeniz Özalp; Kayı, HakanKimya mühendisleri, endüstriyel gazlardaki karbonil sülfitin (COS) varlığına odaklanırlar ve ayrıca sıvılaştırılmış petrol gazında COS'nin doğal oluşumlarını dikkate alırlar. Çevresel düzenlemelere uymak ve gaz dağıtım endüstrilerinin katı çevresel gereksinimlerini karşılamak için gaz akışlarındaki zehirli ve aşındırıcı özelliklere sahip tüm safsızlıklar temizlenmelidir. Reaktif soğurma, asit gazlarını gidermenin en güvenilir yollarından biri olarak kabul edildiğinden, aminler ve alkol karışımları kullanılarak asitleri gidermek için tipik olarak kullanılan bir tekniktir. Bu çalışmada, organik sıvı karışımları kullanılarak ωB97X-D3/6-311++G(d,p) teori düzeyinde yoğunluk fonksiyonel teorisi (DFT) hesaplamaları kullanılarak COS'nin yakalanması araştırılmıştır. Bu karışımlar, aminlerden, 1,8-diazabisiklo[5.4.0]undek-7-en (DBU), 1,5-diazabisiklo[4.3.0]non-5-en (DBN) ve 2-tert-bütil-1,1,3,3-tetrametilguanidin (BTMG) and 1, 5, 7-triazabicyclo [4.4.0] dec-5-ene (TBD)'den oluşmakta ve ayrıca bir dizi lineer alkol, yani metanol, etanol, 1-propanol, 1-butanol, 1-pentanol ve 1-hekzanol içermektedir. Çalışma boyunca, COS'un yakalanmasında 4 tip amin ile 6 tip alkol için modifiye edilmiş tek basamaklı bir termoleküler tepkime mekanizması incelenmiştir. Toplamda on sekiz farklı sistem araştırılmış ve önerilen COS yakalama tepkimelerinin termodinamiği ve kinetiği ile birlikte yapısal özellikleri ayrıntılı olarak ortaya konulmuştur. Sonuçlar, önerilen termoleküler tepkime mekanizmalarının test edilen 18 farklı sistem için termodinamik olarak uygulanabilir olduğunu ve BTMG ile metanolden oluşan organik sıvı kombinasyonunun, COS yakalamada en düşük enerji bariyeri ve en yüksek tepkime hızı ile sonuçlandığını gösterdi.Doctoral Thesis Moleküler Modelleme Yaklaşımını Kullanarak Kanser Tümör Tedavisi için Piridil Tip Ligantları İçeren Platin ve Paladyum Komplekslerinin Tasarımı(2018) El-hag, Rabıa Hadı Mohamed; Kayı, Hakan; Yaman, Şeniz ÖzalpGeçen yüzyılın ortasında, bir cisplatin bileşiğinin keşfinden sonra, bu bileşik birkaç farklı kanser tipinin tedavisinde kullanılan en önemli kimyasal bileşiklerden biri haline gelmiştir. Ancak bu bileşiğin kanser hücrelerini öldürme ve yok etme yeteneğine rağmen, neden olduğu yan etkilere ek olarak birkaç kanser türünü tedavi edememekte, bu da bilim adamlarının daha etkili ve yan etkileri olmayan başka bileşikleri araştırmalarına yol açmaktadır. Keşfedilen ilaçların çoğunun, kanserlere karşı etkinliklerinin çok az olduğu gösterilmiştir. Elde ettiğimiz teknikler ve ilerlemelere ve kendini savaşmaya adamış sayısız doktor olmasına rağmen, kanser gerçek bir tehdit, çaresiz bir hastalıktır, ancak yine de umut vardır. Bilim adamları 50 yıl önce imkansız görünen tedavilerle ortaya çıktılar ve tedavi edilemez denen bazı kanserlerden kurtulmayı başardılar. Mükemmel sonuçlar elde etmek için tedavi araçlarını farklı şekillerde kullanmaya başladık. Kanser hala korkutucu olsa da ve her zaman öyle kalabilir olsa da, kansere karşı attığımız adımlar tedaviyi sadece mümkün kılmakla kalmayıp aynı zamanda erişilebilir hale de getirmiştir. Önceki çalışmalardan, platin ve paladyum bileşiklerinin, uygun ligand, iyi geometri ve aktif çıkış grubu gibi birçok parametreyi hesaba katarsak, kanser hücrelerine karşı en etkili bileşikler olduğu sonucuna varılabilir. Buradan, araştırmalarla alternatif kanser tedavisi bileşikleri olarak bazı platin ve paladyum bileşiklerini tasarlamaya ve geliştirmeye başlandı. Bu araştırmada, on altı platin ve paladyum bileşiği iki farklı tipte ligand ile tasarlandı. Yeni bileşikler, yoğunluk fonksiyonel teorisi, DFT, kullanılarak teorik olarak tasarlanmış ve test edilmiştir. FTIR, NMR ve UV-vis gibi bu komplekslerin spektroskopik özellikleri ve geometri optimizasyonları B3LYP/LANL2DZ teori seviyesinde ve Gaussian programı kullanılarak hesaplanmıştır. Bu bileşiklerin iki tip DNA ile etkileşim süreci daha sonra Docking programı kullanılarak simüle edilmiştir ve komplekslerimizin cisplatinden (kovalent, elektrostatik, oluk ve interkalasyon) farklı mekanizmalarla ve belkide cisplatinin yan etkilerinin üstesinden gelebileceğine yol açacak şekilde DNA ile etkileştiğini ortaya koymuştur. Bu bileşiklerin teorik sonuçları oldukça umut vericidir. Bu bileşiklerin bazıları canlı hücreler üzerinde deneysel olarak test edilmiş ve çeşitli kanser türlerine karşı etkili olduğu kanıtlanmıştır. Deneysel ve teorik sonuçlar arasında iyi derecede bir uyumluluk gözlenmiştir. Söz konusu yeni komplekslerin, bu kompleksler hakkında daha ileri çalışmalar için umut verici sonuçları vardır.Doctoral Thesis Yenilikci Değişken Aktif Çamur Sistemlerinde Manyetik Nanoparcacıklar Kullanarak Ağır Metal Temizlenmesi için Tasarım Parametrelerinin Belirlenmesinde Benzetim ve Optimizasyon Algoritmaları(2019) Buaısha, Magdı; Balku, Şaziye; Yaman, Şeniz ÖzalpAtık sularda bulunan ağır metaller arıtma tesislerinin performansını düşürdüğü gibi temizlenmediğinde insan ve çevre sağlığına etki etmektedir. Ağır metalleri atık sulardan temizlemek için gerekli olan en uygun koşulları ve etkilerini inceleyebilmek için sunulan bu tez iki ana bölümden oluşmaktadır. İlk kısımda son yıllarda çokca uygulama alanı bulan 'yapay sinir ağları' (ANN) metoduyla literatürde yer almayan bir modelleme tekniği ilk kez önerilmiştir. Bu yöntem ile basit çıktılardan elde edilen öngörüler karşılaştırılmış ve bu değerler yüzey tutulumu sürecinde hata göstergesi olarak kullanılmıştır. Model geliştirmek için manyetik nanoparçacıklar ile atık sulardan ağır metallerin temizlenmesi ile ilgili araştırmaları içeren üç örnek literatür çalışmasından veriler seçilmiştir. Elde edilen sonuçlar deneysel ve ANN yöntemiyle elde edilen verilerin birbiriyle oldukça uyumlu olduğunu göstermiştir. Çalışmanın ikinci kısmında ise geleneksel ve alternatif aktif çamur sistemlerinde heterotrofik ve ototrofik biyokütlelerin oksijenli ve oksijensiz ortamda büyümeleri üzerinde bakır metalinin etkisinin incelenebilmesi amacıyla MATLAB kullanılarak bir benzetim algoritması geliştirilmiştir. Sonuçlar bakır metali varlığının hem nitratlama hem de nitratsızlaştırma üzerinde engelleyici bir etkiye sahip olduğunu göstermiştir. Buna bağlı olarak bakırın alternatif aktif çamur sistemlerinde azot giderme işlevinde negatif bir etkisi olduğu saptanmıştır. Sonuç olarak; önerilen ANN modelinin atık suların biyolojik arıtımı öncesinde ağır metallerin manyetik nanoparçacıklar ile ayrıştırılmasında kullanılabilecek bir araç olabileceği anlaşılmıştır. Ayrıca, ASM3 modeli endüstriyel arıtma tesislerinden beslenen aktif çamur sistemlerinin işlevlerini önceden tahmin edebileceği ve değerlendirebileceği gösterilmiştir. Bununla birlikte önerilen model, seçilen endüstriyel alanın karakteristiklerine bağlı olarak bazı önemli parametrelerin etkilerini uyumlandırarak geliştirilebilir.