Poly(vinylidene Fluoride) Based Graft Copolymer

Tez (Yüksek Lisans) -- İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2015Thesis (M.Sc.) -- İstanbul Technical University, Institute of Science and Technology, 2015Günümüzde enerji ihtiyacını karşılamak için kullanılan fosil yakıtların sınırlı olması ve bu tür yakıtların yanması ile oluşan ürünlerin çevreye verdiği ciddi zararlar sonucunda yeni ve temiz enerji kaynakların kullanımını zorunlu hale getirmiştir. Fosil yakıtlara alternatif olarak geliştirilecek bir enerji kaynağı özellikle çevreye zarar vermemeli, uygulanabilir ve düşük maliyetli olmalıdır. Bu yöndeki çalışmalar sonucunda ortaya çıkan temiz enerji kaynaklarından birisi de hidrojen enerjisidir. Hidrojenin doğrudan yakıt olarak kullanılmasının yanında hidrojenin ve oksijenin yakıt olarak kullanarak elektrokimyasal tepkime ile elektrik üreten yakıt pillerinin geliştirilmesi üzerine de yoğun bilimsel araştırmalar yapılmaktadır. Modüler olmaları nedeniyle yakıt pillerinin küçük taşınabilir elektronik cihazlardan ulaşım alanındaki uygulamalara kadar potansiyel kullanım sahaları çok geniştir. Elektrolit kullanım tiplerine göre yakıt pilleri birkaç çeşide ayrılabilir, bunlar başlıca bazik, erimiş karbonat, fosforik asit, katı oksit ve proton değişim membranlı (PEM) yakıt pilleridir. PEM yakıt hücrelerinin temel bileşeni anot ve katot olmak üzere iki tane elektrot içerir. Bunlar birbirlerinden polimer membran elektrolit ile ayrılmışlardır. Her iki elektrot bir kenarlarından ince platin katalizör tabakası ile örtülmüştür. Yakıt olarak kullanılan hidrojen yakıt hücresinin anot kenarından beslenir. Anotta platin katalizör varlığında serbest elektronlar ve protonlara ayrışır. Serbest elektronlar dış çevrimde kullanılırlar ve elektrik akımını oluştururlar. Protonlar polimer membran elektroliti geçerek katota doğru hareket ederler, katotta havadan gelen oksijen dış çevrimden gelen elektronlar ve protonlar saf su ve ısı oluşturmak üzere birleşirler. PEM yakıt pili elektrotları üzerinde gerçekleşen reaksiyonlar aşağıdaki gibidir; H2 (g) → 2H+ + 2e- anot tepkimesi 2H+ + 2e- + 1/2O2 → H2O katot tepkimesi PEM’lerin çalışma sıcaklığı 80-90 ºC gibi çok düşük sıcaklıklarda ve çalışma basınçları da 1-8 atm basınç arasındadır. Bu tip yakıt hücreleri belli bir nem oranında hidrojen ve oksijen ile çalışabilmektedir. En yaygın ticari yakıt pillerinin membranlarının yüksek sıcaklıklarda kimyasal bozunmaya eğilimli olmaları, yüksek sıcaklık ve düşük nemde düşük proton iletkenliğine sahip olmaları ve pahalı olmaları mevcut ticari membranlara alternatif membranların araştırılmasına neden olmaktadır. PEM yakıt hücreleri düşük sıcaklıkta çalışmaları, sessiz olmaları ve yüksek güç yoğunluğuna sahip olmalarından ötürü önemli bir alternatif enerji kaynağıdır. Yüksek güç yoğunluğu için önemli bir faktör olan konu; membran ve elektrot takımı arasındaki su dengesinin iyi yönetilmesidir. Ayrıca PEM yakıt hücrelerinin performansı membranın iletkenliğine bağlıdır. PEM yakıt hücrelerinde su katotta üretilir. En ideal halde bu oluşan su, elektroliti gereken nemlilikte tutar. Katottan verilen hava, reaksiyon için gereken oksijeni karşılamaya ve oluşan fazla suyu uzaklaştırmaya yeterli olur. Katottan anoda suyun difüzyonu sonucu elektrolitin tüm yüzeyi istenilen nemlilikte olur. Bu nedenle katotta üretilen suyun yönetimi oldukça önem kazanır. Yüksek güç yoğunluğu, hızlı ve çabuk marş yapabilme ve değişken güç çıkışına uygun olması PEM yakıt pillerinin ulaşım alanında kullanılabilmesini uygun kılmaktadır. Ayrıca PEM yakıt hücreleri, özellikle yüksek performanslı polimerlerin bulunmasından sonra, uzay çalışmalarında ve özel askeri sistemlerde uygulanmak üzere geliştirilmiştir. Proton iletim özelliğine sahip polimerik membran bir PEM yakıt hücresinin en önemli elemanıdır. Günümüzde ticari olarak kullanılan membranların çeşitliliğinin az ve maliyetinin yüksek olmasından dolayı alternatif membranların geliştirilmesi üzerine yapılan çalışmalar ivme kazanmıştır. PEM yakıt hücrelerinde kullanılan membranlar; Proton geçirgen özellikte olması, Su, yakıt (hidrojen veya metanol), oksijen ve havadaki diğer gazları geçirmemesi, Mekanik dayanımının yüksek olması, Uzun süreli kullanımda ısıl ve kimyasal direnci yüksek, Teknolojik olarak yaygın bir şekilde kullanılabilmesi için emniyetli ve ucuz olması, gerekmektedir. Tüm bu özellikleri ek olarak, membran yüksek iyon iletkenliğine ulaşabilmesi için su ile tamamen doyurulmalıdır. Yakıt hücresindeki polimerik membranın iyon iletkenliğine sahip olmasına rağmen elektronları geçirmez bu nedenle görevi protonu anot bölgesinden katot bölgesine iletmektir. Membran bünyesindeki su molekülleri, proton ile zayıf bağlar oluşturarak hidrojen iyonunun anot bölgesinden katot bölgesine ilerlemesini sağlar. Plakadan geçemeyen elektronlar, harici bir devre yardımıyla hücrenin diğer tarafına (katot) alınır ve devrelerini tamamlarlar. Son 30 yıl içerisinde flor içeren birçok özel kopolimerlerin sentezlenmesinin sebebi, flor içeren kopolimerlerin kimyasal dayanımı, çok düşük serbest yüzey enerjilerine sahip olmaları, oksidantlara ve aşınmaya karşı yüksek direnç gösteriyor olmaları ve hidrofob özelliklerinden dolayı su/yağı üzerlerinde tutmamalarıdır. Amfilik flor içeren aşı kopolimerlerinde pek çok uygulama alanları vardır. Proton değişim yakıt pillerinin membran sentezinde flor içeren kopolimerler önemli yer tutmaktadır. Polivinilidenflorid (PVDF) dayanıklılık gibi harika özelliklere sahip olmasından dolayı ticari öneme sahiptir. Onun ticari öneminden dolayı, PVDF ten çeşitli aşı kopolimerlerin hazırlanması için çeşitli sentetik yaklaşımlar bildirilmiştir. Atom transfer radikal polimerizasyon (ATRP) kontrollü serbest radikal polimerizasyon yöntemidir. Bu yöntem iyi tanımlanmış, molekül ağırlığı kontrol edilebilen, düşük molekül ağırlığı dağılımına sahip, uç grup fonksiyonalitesi içeren ve farklı komposizyonlarda zincir yapısından oluşan polimerleri ve özellikle ampfifilik aşı kopolimerleri kolay sentez edebilmek için kullanılan ve bilinen çoğu cözücülerle uyumlu en iyi yoldur. Bu çalışmanın ATRP basamağında, PVDF ilk önce butil lityum ile lityumlanarak aktif halde iken 2-metil-2-bromo propionil bromid ile fonksiyonlandırılmış ve elden edilen polimer makro başlatıcı olarak kullanılarak MMA monomeri ATRP koşulları altında PVDF ana zincirine aşı yöntemiyle bağlanmıştır.Sentezlenen aşı kopolimeri 1H-NMR (d-DMSO d6), FT-IR, DSC ve GPC ile karakterize edilmiştir.During the last three decades, many special fluoropolymers have been developed, due to their chemical resistance, weathering elements and oxidants, low surface free energy properties and also oil/water repellence due to their hydrophobic properties. Fluoropolymers represent a rather specialized group of polymeric materials. Amphiphilic fluorinated graft copolymers are of considerable interest for proton exchange membrane applications. Poly(vinylidene fluoride) (PVDF) has commercial importance due to its excellent properties as well as for special properties such as resistance. Because of its commercial importance, various synthetic approaches for the preparation of graft copolymers from PVDF have been reported. The limitations of the commercial fuel cell membranes are a susceptibility to chemical degradation at elevated temperature, including poor ionic conductivities at low humidity or elevated temperatures, finally, membrane expensiveness. Thus synthesizing alternative membranes for fuel cells is still a challenging goal. Atom transfer radical polymerization (ATRP) is controlled free radical polymerization technique. The technique also permit advanced fluorinated polymers to be synthesized. They are one of the best route for the preparation of these well-defined amphiphilic graft copolymers with controlled molecular weight, polydispersity, terminal functionalities, and chain architecture composition due to the relavite ease of synthesis and their compability with a wide range of solvents. Here are reported that PVDF backbone was grafted by methyl methacrylate (MMA) and 3-sulfopropyl methacrylate potassium salt (SPMAK) by using atom transfer radical polymerization (ATRP). First, PVDF was functionalized to obtained ATRP macro-initiator by 2-bromo-2-methylpropionyl bromide via lithiation reaction. Second MMA and SPMAK was grafted to PVDF backbone using PVDF-Br as a macroinitiator by ATRP. Then the graft copolymers were characterized by FT-IR, 1H NMR and DSC methods. Then the proton conductivity and thermal stability in grafted polymer have been investigated for PVDF based membranes.Yüksek LisansM.Sc

Squark Pair Production in the MSSM with Explicit CP Violation

We analyze effects of the CP-odd soft phases in the MSSM on the pair-productions of colored superpartners in pp collisions at the LHC energies. We find that, among all pair-production processes, those of the scalar quarks in the first and second generations are particularly sensitive to the CP-odd phases, more precisely, to the phases of the gluinos and neutralinos. We compute pair-production cross sections, classify various production modes according to their dependencies on the gluino and neutralino phases, perform a detailed numerical analysis to determine individual as well as total cross sections, and give a detailed discussion of EDM bounds. We find that pair-productions of first and second generation squarks serve as a viable probe of the CP violation sources in the gaugino sector of the theory even if experiments cannot determine chirality, flavor and electric charge of the squarks produced.Comment: 36 pp, 14 ps figures, 1 table, Corrected the cross sections; mild changes in numerical results; conclusion unchange

Zeminlerin Mekanik Davranışının Modellenmesi

Konferans Bildirisi -- Teorik ve Uygulamalı Mekanik Türk Milli Komitesi, 2008Conference Paper -- Theoretical and Applied Mechanical Turkish National Committee, 2008Zemin–yapı etkileşimi problemlerinde, zeminin cinsi, rijitliği ve deformasyon özellikleri çok önemlidir. Araştırmacılar genellikle, üst yapı davranışı üzerinde yoğunlaştıkları için zemin davranışı basite indirgenip, zemin lineer elastik malzeme kabul edilmekte ve sadece elastisite modülü ve Poisson oranı gibi birkaç parametreye ihtiyaç duyulmaktadır. Gerçekte zemin davranışı lineer elastik olmadığı gibi çok karmaşık bir yapıya sahiptir. Bu çalışmada kum zeminler üzerine oturan dairesel temellerin taşıma kapasiteleri laboratuar ortamında küçük ölçekli model deneylerle ve sayısal analiz yöntemleriyle araştırılmıştır. Sonlu elemanlar yöntemine dayalı PLAXIS V.8.2 (Finite Element Code for Soil and Rock Analyses) bilgisayar yazılımı kullanılarak yapılan sayısal analizlerde Lineer Elastik, Mohr Coulomb ve Pekleşme Zemin modelleri kullanılmıştır. Sayısal analiz sonuçları model deney sonuçları ile karşılaştırılmıştır. Sonuçta deneysel verilerle Pekleşme Zemin modeli kullanılarak elde edilen sayısal verilerin birbirleri ile daha uyumlu olduğu gözlenmiş, kum zeminler üzerine oturan dairesel temellerin taşıma kapasitesinin hesabında Pekleşme Zemin modeli parametrelerinin kullanılmasının daha uygun olacağı kanaatine varılmıştır. Ayrıca, Pekleşme Zemin modelinde kullanılan çeşitli parametrelerin (içsel sürtünme açısı, rijitlik modülleri) zemin davranışına etkisi ile ilgili parametrik çalışmalar da yapılmış, sonuçlar yorumlanmaya çalışılmıştır.In soil-structure interaction problems, soil type, soil rigidity and soil deformation characteristics are important. Researchers commonly focused on structure behavior therefore soil behavior is simplified assuming soil as a linear elastic material and need a few parameters such as modulus of elasticity and Poisson’s ratio. In reality, soil behavior is not linear elastic, just the opposite, soil has a very complex structure. In this study, the bearing capacity of circular foundation rested on sandy soils was investigated by small scale model tests in laboratory and numerical analyses. Numerical analyses were performed with a finite element method based computer software program PLAXIS V.8.2 (Finite Element Code for Soil and Rock Analyses) and Linear Elastic, Mohr Coulomb and Hardening Soil models were applied in these numerical analyses. The results of numerical analyses and model test were compared. Eventually, it was observed that results from Hardening Soil model had good agreement with model test results and it was proposed that in sandy soil rested circular foundation’s bearing capacity calculation using Hardening Soil model parameters was most suitable. Additionally, a parametric study concerning with the effect of some Hardening Soil model parameters (friction angle, oedometer and triaxial rigidity modulus) on soil behavior was conducted and the results were discussed

Evaluation of Subgrade Modulus and Bearing Capacity with Large Scale Field Tests on Geogrid-Reinforced Granular Fill over Clay Soil

This study aims at experimentally explaining the potential benefits of geogrid reinforcedsoil foundations using large scale field tests. A total of 8 large scale field tests were carriedout to evaluate the effects of replacing natural clay soil with stronger granular fill layer andsingle-multiple layers of geogrid reinforcement placed into granular fill below circularfootings. The large scale field tests were performed using two different sizes of the circularfooting diameters which have 0.30 and 0.90m. The results of testing program are presented interms of subgrade modulus and bearing capacity. Subgrade modulus and bearing capacityvalues were calculated for each test at settlements of 10, 20 and 30mm.It has been seen that based on the test results, the use of granular fill and geogrid forreinforced soil foundations (RSF) have considerable effects on the subgrade modulus andbearing capacity

Experimental and Numerical Studies of Square Footing on Weak Clay Stabilized with Geosynthetics-Reinforced Granular Replacement

This paper presents experimentally and numerically the bearing capacity and settlementcharacteristics of shallow footings rested on geogrid reinforced crushed limestone over weakclay soil. The effects of thickness of the crushed limestone, the depth and types of geogrid onbearing capacity and settlement characteristics of reinforced soil foundation (RSF) areinvestigated in laboratory, whereas numerical simulations are used to study the reinforcementfoundationinteraction. Test results indicate that the footing performance could be appreciablyimproved by the inclusion of layer of geogrid leading to an economic design of the footing.However, the efficiency of RSF system is dependent on reinforcement parameters. A closeagreement between the experimental and numerical trend lines is observed. Based on thenumerical and experimental results, critical values of geogrid parameters for maximumreinforcing effect are established

Effect of Non-Technical Dimensions of Service Quality on “Satisfaction”, “Loyalty”, and “Willingness to Pay More” of the Customers: the Case of Georgian Internet Service Providing Companies

The aim of this paper is to measure the effects of non-technical dimensions (Empathy, Responsiveness, Assurance, Reliability, and Tangibles) on “satisfaction”, “loyalty”, and “willingness to pay more” of the internet service consuming customers. In this concept, a survey questionnaire was conducted on the population that utilizes the internet service of any provider. The results were evaluated by regression analysis IBM SPSS 20. It has been observed that Empathy, Responsiveness, and Assurance have significant effect on the satisfaction of the internet service consuming customers and satisfaction has significant effect on the loyalty of the internet service consumers. Finally, customers had willingness to pay more when they are satisfied and loyal, respectively.&nbsp

Evaluation of arabic children’s books in the public libraries of Vienna within the frame of library services provided for child members who are native arabic speakers

Public libraries are one of the educational and cultural institutions supporting the native language development of the children from multilingual societies. In this study, the Arabic children’s books in the public libraries of Vienna have been analyzed within the frame of the library services provided for the child members who are native Arabic speakers in Vienna where people from different countries, cultures, religions and languages live together. The data applied in the study were obtained from the electronic online catalogues and web pages of the public libraries in Vienna and analyzed by applying descriptive analysis method. Within this framework,the services provided by the libraries for the child members who are native speakers of other languages were also examined by analyzing the webpages of the public libraries in the city for the study, and the Arabic children’s books in the public libraries were detected through the electronic online catalogues of the public libraries in Vienna. The detected Arabic books were analyzed by classifying them based on the libraries they are in, their publication dates, age groups, languages, language use and contents. As a result of the study, it was discovered that the collection development policies related to the Arabic children’s books of the public libraries in Vienna primarily focus on the preschool period, that the majority of the Arabic children’s books in the public libraries are multilingual, and that contents of the books can help children to discover themselves and their surroundings. Additionally, it was also detected that some of the children’s books in the libraries have the content preparing them for multicultural and multilingual life and developing their empathy skills

Effects of gestational and lactational exposure to low dose mercury chloride (HgCl2) on behaviour, learning and hearing thresholds in WAG/Rij rats

We investigated the effects of inorganic mercury exposure during gestational/lactational periods on the behaviour, learning and hearing functions in a total of 32, 5-week-old and 5-month-old WAG/Rij rats (equally divided into 4 groups as 5-week and 5-month control mercury exposure groups). We evaluated the rats in terms of locomotor activity (LA), the Morris-water-maze (MWM) test and the passive avoidance (PA) test to quantify learning and memory performance; we used distortion product otoacoustic emission (DPOAE) tests to evaluate hearing ability. There were no significant differences between the 5-week-old rat groups in LA, and we detected a significant difference (p < 0.05) in the HgCl2-treated group in PA, MWM and DPOAE tests compared with the control group. The HgCl2-treated 5-week-old group exhibited worse emotional memory performance in PA, worse spatial learning and memory performances in MWM. There were no significant differences between the groups of 5-month-old rats in LA, MWM or PA. However, the DPOAE tests worsened in the mid- and high-frequency hearing thresholds. The HgCl2-treated 5-month-old group exhibited the most hearing loss of all groups. Our results convey that mercury exposure in young rats may worsen learning and memory performances as well as hearing at high-frequency levels. While there was no statistically significant difference in the behavior and learning tests in adult rats, the DPOAE test produced poorer results. Early detection of effects of mercury exposure provides medicals team with an opportunity to determinate treatment regimens and mitigate ototoxicity. DPOAE test can be used in clinical and experimental research investigating heavy metal ototoxicity

Improvement in Attention and Executive Functions During Isotretinoin Treatment in Patients With Acne

Background and Design: We assessed attention, memory, verbal-linguistic ability, and executive functions in acne vulgaris patients before and during isotretinoin treatment.Materials and Methods: Fifty-two treatment-naive acne patients at baseline and 24 at the second visit were evaluated. A neurocognitive battery including the Rey Auditory Verbal Learning and Memory Test, Auditory Consonant Trigram Test, Controlled Word Association Test, Digit Span Test, Trail Making Test A and B and the Stroop Test was used. The Structured Clinical Interview for DSM-IV Axis I Disorders (SCID-I), Hospital Anxiety and Depression Scale (HADS), and the Liebowitz Social Anxiety Scale (LSAS) were also applied.Results: We found improvements in attention and executive functions at the second visit in comparison with the baseline evaluations. No alteration was found in verbal episodic memory, learning, working memory, and phonemic verbal fluency (Digit Span Forwards Test p=0.003, Trial Making-A Test p=0.002, Trial Making –B Test p=0.000, Stroop test p=0.028).Discussion: The positive effects of isotretinoin on cognitive functions may be related to the decline in acne lesions and less mental occupation with the social impacts of acne