Nano metal oksitlerin sentezi, yapay soğutma suyu bazlı nanoakışkanların elektrokimyasal özelliklerinin araştırılması ve akıllı kent teknolojilerinde uygulanabilirliği
Synthesis of nano metal oxides, investigation of electrochemical properties of simulated cooling water based nanofluids and applicability in smart city technologies
Yazar: MESUT ÖZDİNÇER
Danışman: PROF. DR. SEFA DURMUŞ
Düzce Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Disiplinlerarası Kompozit Malzeme Teknolojileri Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2023
Konu: Enerji = Energy ; Kimya = Chemistry ; Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences

Özet:
Kentleşme ve sanayileşmenin artmasıyla birlikte çevre ile ilgili endişeler artmaktadır. Bu durum, sürekli artan enerji talebiyle birleşince, teknolojik alanlarda enerji verimliliğini artırmaya yönelik çalışmaların önemi daha da belirgin hale gelmiştir. Sürdürülebilir teknolojiler daha az enerji tüketerek, çevresel sürdürülebilirlik, enerji verimliliği, çevre kirliliği gibi olumsuzlukların üstesinden gelebilmek için nano boyutlu malzemelere olan ilgi istikrarlı bir şekilde artmaktadır. Yüksek termal iletkenliğe sahip metal oksit esaslı nanoyapıların akışkanlara eklenmesiyle özelliklerinin gelişmesine imkân vermektedir. Nanoakışkanların sahip oldukları termal performanslarının yanı sıra anti-korozyon potansiyelleriyle de dikkat çekmektedirler bu bağlamda sürdürülebilir ve akıllı kent sistemlerinde kullanıldıklarında, enerji tüketimini azaltarak çevresel etkilere katkı sağlayabilirler. Tez çalışması kapsamında, çeşitli nano metal oksitlerin sentezi gerçekleştirildi ve bu nano metal oksitlerin yapıları X-ışını kırınım analizi (XRD), Fourier dönüşümlü kızılötesi (FT-IR) spektroskopisi, Enerji dağılımlı x-ışını (EDX) spektroskopisi gibi yöntemlerle karakterize edildi. Ayrıca, morfolojileri Taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile incelendi. Daha sonra yapay soğutma suyu bazlı temel akışkana ağırlıkça farklı oranlarda sentezlenen nano metal oksitler ilave edilerek nanoakışkanlar hazırlandı. Elde edilen nanoakışkanların elektrokimyasal özellikleri araştırıldı ve sürdürülebilir ve akıllı şehirlerde katma değerli ürünler olarak uygulanabilirliği değerlendirildi.

Abstract:
With the increase in urbanization and industrialization, environmental concerns are increasing. When this situation is combined with the ever-increasing energy demand, the importance of studies to increase energy efficiency in technological fields has become more evident. Sustainable technologies consume less energy and the interest in nano-sized materials is steadily increasing in order to overcome the negativities such as environmental sustainability, energy efficiency and environmental pollution. The addition of metal oxide-based nanostructures with high thermal conductivity to fluids allows the development of their properties. In addition to the thermal performance of nanofluids, they also attract attention with their anti-corrosion potential. In this context, when used in sustainable and smart city systems, they can contribute to environmental impacts by reducing energy consumption. Within the scope of this thesis, various nano metal oxides were synthesized and their structures were characterized by X-ray diffraction analysis (XRD), Fourier transform infrared (FT-IR) spectroscopy, energy dispersive X-ray (EDX) spectroscopy. In addition, their morphology was analyzed by scanning electron microscopy (SEM). Then, nanofluids were prepared by adding synthesized nano metal oxides at different ratios by weight to the base fluid based on stimulated cooling water. The electrochemical properties of the obtained nanofluids were investigated and their applicability as value-added products in sustainable and smart cities was evaluated.