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

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

An Analysis of Iraq's Pre-import Inspection, Testing & Certification Program: A’WOT Analysis

AbstractThe Pre-import Inspection, Testing and Certification program became an important factor to get a market share in Iraq. Verification of Conformity (VoC) of products before shipment to Iraq was started in May 2011 by Iraqi government. The objectives of this program are; protection of consumers and environment, assurance of conformity, transparency in commercial activities and releasing goods faster at Iraqi customs with the appropriate certificate of conformity. After several months of preparation, today this program is being executed actively for countries all over the world that wants to export in Iraq. In this study, an analysis of Iraq's new pre-import inspection, testing and certification program is tried to determine by A’WOT hybrid multi-criteria method. A’WOT is a combination of the Strengths, Weaknesses, Opportunities and Threats (SWOT) analysis and Analytic Hierarchy Process (AHP). As a result of this study, possible risks and solutions of the program are pointed out

Effective Atomic Number Determination of Rare Earth Oxides with Scattering Intensity Ratio

Effective atomic numbers (Z(eff)) of scientific samples (rare earth) were determined experimentally by scattering of 59.54 keV gamma photons from 5 Ci(241) Am annular radioactive source. The scattered gammaphotons were collected by using a high-resolution HPGe semiconductor detector placed at 167 degrees to the incident beam. This experiment was carried out on several elements in the atomic range 4 <= Z <= 82 for 59.54 keV incident photons. Photopeak efficiency and air and sample absorption corrections were performed on Rayleigh to Compton scattering intensity ratio; then the ratio was plotted as a function of atomic number and a fit curve was constituted. The effective atomic numbers of rare earth oxide samples were determined by this fit curve. Also, related parameters were determined by absorption technique with the same incident photon energy. Obtained values from this fit curve were compared to theoretical values and were found to closely agree with theoretical calculations

A Benchmarking of Service Quality in Telecommunication Services: Case Study in Kurdistan Region of Iraq

This study aims to evaluate the comparative advantages of each GSM firm toward one another via applying benchmarking methods. To do this, a survey questionnaire has been conducted on 514 GSM service users in Kurdistan Region of Iraq. Collected data has been analyzed proposing analytic hierarchy process and VIKOR method. Based on the evaluations of the GSM service users, better and worse performing firms have been identified based on each criterion. Finally, minimum utility regret providing firm has been determined. Finally, strategic suggestions have been given to the firms according to the analysis results. The benchmarking can be used by the different policy influencing and making agencies to develop future policies for the improvement. The industry can also use the benchmarking for its peer performance improvement

Optik litografi ile organik alan etkili transistörlerin kanal aralığının hassas şekilde oluşturulması ve elde edilen cihazların elektriksel karakterizasyonu

06.03.2018 tarihli ve 30352 sayılı Resmi Gazetede yayımlanan “Yükseköğretim Kanunu İle Bazı Kanun Ve Kanun Hükmünde Kararnamelerde Değişiklik Yapılması Hakkında Kanun” ile 18.06.2018 tarihli “Lisansüstü Tezlerin Elektronik Ortamda Toplanması, Düzenlenmesi ve Erişime Açılmasına İlişkin Yönerge” gereğince tam metin erişime açılmıştır.Organik alan etkili transistör (OFET), üretim kolaylığı, düşük bütçeli yatırım ve esnek yüzeye uygulanabilmesi gibi avantajlarından dolayı, bilinen silisyum temelli transistörlerin pek çok uygulama alanında yerini almaya aday bir elektronik devre elemanıdır. OFET; bir alt tabaka üzerine önce iki iletken kontak (kaynak ve Savak) sonra üzerine yarıiletken polimer, bunun üzerine yalıtkan polimer ve en üste de kapı kontağı kaplanarak üretilir. Bu üretim sıralaması; kapının altta olması veya yarıiletken malzemenin kaynak ve Savak arasında olması gibi 4 farklı geometride de oluşturulabilmektedir. Elde edilen OFET'lerde Kaynak kapı arasına uygulanan gerilim ile kaynak Savak arasından geçen akım kontrol edilmektedir. Tez kapsamında öncelikle literatürde yer alan P tipi P3HT polimeri ile litografi yöntemi kullanılarak transistörler üretilmiş ve literatürde bulunan sonuçlarla karşılaştırılmıştır. Ticari bir polimer olan P3HT ile elde edilen transistörlerin karakteristik davranışları literatürde bulunan karakteristik davranışlarla son derece uyumlu çıkmıştır. Daha sonra özgün sentez bileşikler kullanılmıştır. Bu tezde, özgün malzemeler kullanılarak kapı/yalıtkan/kaynak Savak/yarıiletken yapılı yüksek performanslı OFET üretimi gerçekleştirilmiş ve sentezin özgün olmasının yanısıra performansın yüksek olması ile de literatüre büyük katkı sağlanmıştır. Yapılan çalışmada P3HT polimeri ile üretilen OFET'in kanal aralığına bağlı olarak eşik voltajı (VTh), açma kapama akım oranı(ION/IOFF), maksimum çıkış Savak akımı (IDS)max ve alan etkili mobilitesi µFET gibi transistör parametreleri incelenmiştir. Eşik voltajı küçük ve büyük kanal aralıklarında sapma gösterirken genelde -7 V civarında elde edilmiştir. ION/IOFF değeri, 6 µm için 1,01x103 olarak bulunurken 70 µm için 0,18x103 olarak elde edilmiş ve kanal aralığının artmasıyla azaldığı gözlenmiştir. (IDS)max değeri yine 6 µm için 4,24 µA bulunurken 70 µm için 0,34 µA olarak elde edilmiştir. Buradan kanal aralığının artmasıyla (IDS)max değerinin azaldığı anlaşılmaktadır. µFET değeri ise 6 µm için 2,1x10-3 cm2/Vs olarak bulunurken 70 µm için 6,3x10-3cm2/Vs olarak elde edilmiş ve kanal aralığıyla birlikte lineer olmayan bir artış gözlenmiştir. Yeni sentez malzeme ile üretilen OFET'in VTh, ION/IOFF, µFET ve geçiş iletkenliği (gm) değeri, sırasıyla 1,37 V, 0,7x103, 5,02 cm2/Vs ve 5,64 µS/mm olarak elde edilmiştir.Because of the advantages such as ease of production, low budget investment and applicability on flexible surfaces; organic field effect transistors ( OFET) are used as electronic circuit components that are candidate to take silicon based transistors' place in many applications. An OFET is fabricated by depositing two conducting contacts on substrate (source and drain) and then a semiconducting polymer on these contacts and later an insulating polymer on semiconducting polymer and lastly gate contact on insulating polymer. This fabrication order could be in four different geometry such as gate's being at the bottom or semiconductor materials being between source and drain. The voltage between source and gate, and the current passing through source and drain are controlled in fabricated OFET. Within the scope of dissertation, firstly transistors were fabricated by using P type P3HT polymer that is encountered in literature via lithography method and the results were compared with those in the literature. The performance of transistors fabricated with P3HT, which is a commercial polymer, has beeen found considerably compatible with the results of literature. Afterwards, novel synthesized compounds were used. In this dissertation, high performance OFET of gate/insulator/source drain/semiconductor structure were fabricated and considerable contribution was made to the literature through novel synthesized compounds and obtained high performance. In the study conducted, depending on channel length of OFET fabricated by P3HT polymer, transistor parameters such as threshold voltage (VTh), on off current ratio (ION/IOFF), maximum output drain current (IDS)max and field effect mobility (µFET) are investigated. Threshold voltage values are generally at about -7 V though there are deviations for small and large channel gaps. The value of ION/IOFF for 6 µm is 1,.01x103 whereas it is 0,18x103 for 70 µm, and it has been observed that it decreases with increasing the channel length. Similarly, value of (IDS)max for 6 µm is 4,24 µA whereas it is 0,34 µA for 70 µm, and it has been concluded that it decreases with increasing the channel length. As to the value of µFET, it is 2,1x10-3 cm2/Vs for 6 µm whereas it is 6,3x10-3 cm2/Vs for 70 µm, and it exhibits non linear increase with increasing the channel length. VTh, ION/IOFF, µFET and transconductance (gm) values of the OFET fabricated by newly synthesized compound are 1,37 V, 0,7x103, 5,02 cm2/Vs and 5,64 µS/mm, respectively