Endodontide kullanılan nikel-titanyum döner eğe atıklarındaki metalik değerlerin geri kazanımı
Tez Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa, Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, Metaloji Ve Malzeme Mühendisliği Anabilim Dalı Başkanlığı, Türkiye
Tez Danışmanı: Mert Zorağa
Tezin Onay Tarihi: 2024
Tezin Dili: Türkçe
Özet:
Birçok endüstride popüler olan bir nikel titanyum alaşımı olan nitinolün efektif bir geri dönüşüm prosesi bulunmamaktadır. Süperkapasitörler hızlı şarj-deşarj süreleri, uzun döngü dayanımları ve yüksek güç yoğunlukları dolayısıyla bir enerji depolama sistemi olarak popüler bir araştırma konusu olmaktadır. Bu çalışmada biz, endodontik bir atık olan nitinol döner eğelerden metal değerlerini bir hidrometalurjik yöntemle metal oksit ve hidroksitleri halinde geri kazanıp bu oksit ve hidroksitleri kullanarak asimetrik süperkapasitörler üretilmiştir. Döner eğeler bir geri soğutmalı liç düzeneği kullanılarak liç işlemine tabi tutularak metal değerleri geri kazanılmaktadır. Liç ajanı olarak H2SO4 kullanılmakta ve optimum koşullarda, titanyum için %94.75 ve nikel için %88.66 liç verimi elde edilmektedir. Başarılı bir liç işleminden sonra nikel ve titanyum değerleri ayrı ayrı farklı formlarda çöktürülmektedir. Titanyum TiO2 olarak ve nikel ise Ni(OH)2 olarak çöktürülmektedir. Ni(OH)2 süperkapasitör üretimi için uygun bir aktif malzeme olmakla birlikte NiO da uygun bir malzeme olarak göze çarpmaktadır. Bu sebepten dolayı elde edilen Ni(OH)2'yi NiO'ya dönüştürmek için kalsinasyon işlemi uygulanmıştır. Kalsinasyon işlemi için gerekli sıcaklıklar uygulanan TG-DTA analiziyle 450°C, 650°C ve 850°C olarak belirlenmiştir. Süperkapasitör elektrotlarının üretimi için farklı sıcaklıklarda kalsinasyon işlemleriyle elde edilen NiO tozları ve Ni(OH)2 ayrı ayrı kullanılmakta ve dört farklı elektrot üretilmiştir. Üretilen asimetrik süperkapasitörlerin elektrokimyasal davranışları iki elektrotlu bir sistemde 10 mV.s-1 tarama hızında incelenmiştir. Ni(OH)2, NiO-450, NiO-650 ve NiO-850 tozlarından üretilen elektrotlar için sırasıyla 58.01 mF.cm-2, 87.91 mF.cm-2, 73 mF.cm-2 ve 61.41 mF.cm-2 spesifik kapasitans değerleri elde edilmiştir. Spesifik kapasitans değerleri hesaplandıktan sonra 1 mA.cm-2 akım yoğunluğunda uzun döngü testleri gerçekleştirilmekte ve kapasitans koruma değerleri sırasıyla %126.24, %103.47, %94.45 ve %122 olarak bulunmuştur.