SU ARITIMINA YÖNELİK YÜKSEK GEÇİRGENLİK VE SEÇİCİLİĞE SAHİP YENİLİKÇİ MEMBRAN GELİŞTİRİLMESİ , KARAKTERİZASYONU VE UYGULAMASI

---

Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Kimya-Metalurji Fakültesi, Kimya Müh.Bölümü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2025

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: Berk TIRNAKÇI

Danışman: Yavuz Salt

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Hızla artan nüfus, kontrolsüz endüstriyelleşme ve bunun sonucunda oluşan çevresel etkiler sonucu; dünya üzerindeki kullanılabilir temiz su kaynakları hızla tükenmektedir ve yapılan projeksiyonlar sonucu önümüzdeki birkaç yıl içinde dünya nüfusunun yarısından fazlasının su kıtlığı çekeceği öngörülmektedir. Bu durumun önüne geçebilmek için mevcut su kaynaklarının daha dikkatli kullanılması ve sürekli artan ihtiyacın karşılanabilmesi için yeni ve sürdürülebilir su kaynaklarının ortaya konması gerekmektedir. Dünya yüzeyinin büyük bir alanının denizler ile kaplı olması ve nüfusun büyük bir çoğunluğunun kıyı bölgelerine yerleşik olarak yaşamakta olması, deniz suyu desalinasyonu bu su problemin çözümü doğrultusunda umut vadetmektedir. Desalinasyon çalışmaları göz önüne alındığında membran teknolojisinin düşük enerji tüketimi, kolay kapasite artışı, sürekli ayırma, diğer ayırma işlemlerine kolay adaptasyon gibi avantajları sayesinde, mevcut diğer ayırma işlemlerine önemli bir alternatif olduğu görülmektedir. Bu tez kapsamında yüksek ayırma performansına sahip poli(vinil alkol) (PVA) membranlar, zeolit 5A dolgulaması ile hazırlanmış ve mevcut teknolojilere alternatif olacak şekilde pervaporasyon membran prosesi kullanılarak farklı sıcaklıklarda, sentetik deniz suyu (35g/L) ile test edilmiştir. Çözelti-döküm tekniği ile hazırlanan inorganik malzeme dolgulu polimerik membranlar alan emisyonlu taramalı elektron mikroskobu (FESEM), termogravimetrik analiz (TGA), Fourier transform kızılötesi spektroskopisi (FTIR) ve mekanik testler ile karakterize edilmiştir. Membranların sorpsiyon özellikleri ve ayırma performansı farklı sıcaklıklarda (30, 45, ve 60°C) incelenmiştir. Sorpsiyon verileri kullanılarak membran-çözücü ilişkisi araştırılmıştır. Bu tez kapsamında hazırlanan membranların 60°C'de yapılan pervaporasyon deneyleri sonucu 5,82 kg/m2h permeat akısına ve %99,9'un üzerinde tuz alıkoyma oranlarına sahip olduğu görülmüş ve hazırlanan membranların pervaporasyon ile desalinasyon uygulamalarında yüksek ayırma performansının yanında yüksek dayanıma sahip ve umut vadedici olduğu ortaya konmuştur.