Research Article

Selüloz Nanofibril İçeren Emülsiyon Şablonlu Gözenekli Polimer Kompozitlerin Hazırlanması ve Gizli Isıl Enerji Depolama Uygulamaları

Volume: 8 Number: 2 December 31, 2021
EN TR

Selüloz Nanofibril İçeren Emülsiyon Şablonlu Gözenekli Polimer Kompozitlerin Hazırlanması ve Gizli Isıl Enerji Depolama Uygulamaları

Abstract

Bu çalışmada, düşük sıcaklık gizli ısıl enerji depolama uygulamalarında destek malzeme olarak kullanılabilecek gözenekli polimer kompozitler emülsiyon kalıplama yöntemiyle üretilmiş ve elde edilen malzemelerin morfolojik, ısıl ve mekanik özellikleri araştırılmıştır. Bu amaçla fibril formundaki nanoselüloz modifiye edilerek emülsiyon sistemiyle uyumlu hale getirilmiş ve yüksek iç fazlı emülsiyonların polimerizasyonuyla elde edilen gözenekli polimerik köpüklerin özelliklerinin geliştirilmesi amacıyla dolgu olarak kullanılmıştır. Elde edilen gözenekli malzemelerin Taramalı elektron mikroskobu (SEM), termogravimetrik analiz (TGA) ve basma modülü ölçümleriyle sırasıyla morfolojik, ısıl ve mekanik özellikleri araştırılmıştır. Ayrıca üretilen destek malzemelerinin spesifik yüzey alanı değerleri Brunauer–Emmet–Teller (BET) yüzey alanı ve gözenek boyutu analiz cihazı ile belirlenmiştir. Gözenekli malzemelerdeki selüloz nanofibril dolgu katkısının kompozit malzemelerin gözenek morfolojisine ve ısıl kararlılıklarına olumlu katkı sağladığı, yüzey alanı değerlerini ise arttırdığı görülmüştür. Elde edilen kompozit malzemeler n-pentadekan içeren yapıca kararlı kompozit faz değiştiren maddelerin (FDM’lerin) üretiminde destek materyali olarak kullanılmıştır. Diferansiyel Taramalı Kalorimetre (DSC) ile gerçekleştirilen ısıl analizler sonucunda ağırlıkça %0,75 selüloz nanofibril dolgu içeren matrise sahip kompozit FDM’nin en yüksek n-pentadekan kapsülasyon oranına (%61,12) ve en yüksek ısıl enerji depolama kapasitesine (122,0 J/g) sahip olduğu bulunmuştur.

Keywords

Supporting Institution

Yalova Üniversitesi

Project Number

2020/YL/0005

Thanks

Bu çalışmanın gerçekleştirilmesinde proje desteği sağlayan Yalova Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Koordinasyon Birimi’ne (Proje Numarası: 2020/YL/0005) teşekkür ederiz.

References

  1. Mert, M. S., Sert, M., & Mert, H. H. (2018). Isıl Enerji Depolama Sistemleri İçin Organik Faz Değiştiren Maddelerin Mevcut Durumu Üzerine Bir İnceleme. Mühendislik Bilimleri ve Tasarım Dergisi, 6(1)161-174.
  2. Teggar, M., Arıcı, M., Mert, M. S., Ajarostaghi, S. S. M., Niyas, H., Tunçbilek, E., Ismail, K. A. R., Younsi, Z., Benhouia, A. T., & Mezaache, E. H. (2021). A comprehensive review of micro / nano enhanced phase change materials. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, https://doi.org/10.1007/s10973-021-10808-0.
  3. Zhang, Y., Tang, B., Wang, L., Lu, R., Zhao, D., & Zhang, S. (2017). Novel hybrid form-stable polyether phase change materials with good fire resistance. Energy Storage Materials, 6, 46-52.
  4. Mert, M. S., Mert, H. H., & Sert, M. (2019). Microencapsulated oleic–capric acid/hexadecane mixture as phase change material for thermal energy storage. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, 136, 1551–1561.
  5. Mert, H. H., & Mert, M. S. (2021). Design of n-Octadecane-Based Form-Stable Composite Phase Change Materials Embedded In Porous Nano Alumina For Thermal Energy Storage Applications. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, https://doi.org/10.1007/s10973-021-10886-0.
  6. Huang, X., Chen, X., Li, A., Atinafu, D., Gao, H., Dong, W., & Wang, G. (2019). Shape-Stabilized Phase Change Materials Based on Porous Supports for Thermal Energy Storage Applications. Chemical Engineering Journal, 356, 641-661.
  7. Fang, G., Li, H., Chen, Z., & Liu, X. (2010). Preparation and Characterization of Flame Retardent n-Hexadecane / Silicon dioxide Composites as Thermal Energy Storage Materials. Journal of Hazardous Materials, 181, 1004-1009.
  8. Jeon, J., Jeong S. G., Lee, J. H., Seo, J., & Kim, S. (2012). High Thermal Performance Composite PCMs loading xGnP for Application to Building Using Radiant Floor Heating System. Solar Energy Materials & Solar Cells, 101, 51-56.

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

Engineering

Journal Section

Research Article

Publication Date

December 31, 2021

Submission Date

July 15, 2021

Acceptance Date

August 26, 2021

Published in Issue

Year 2021 Volume: 8 Number: 2

APA
Kanlı, Z., Mert, H. H., Mert, E. H., & Mert, M. S. (2021). Selüloz Nanofibril İçeren Emülsiyon Şablonlu Gözenekli Polimer Kompozitlerin Hazırlanması ve Gizli Isıl Enerji Depolama Uygulamaları. Bilecik Şeyh Edebali Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, 8(2), 855-867. https://doi.org/10.35193/bseufbd.971556
AMA
1.Kanlı Z, Mert HH, Mert EH, Mert MS. Selüloz Nanofibril İçeren Emülsiyon Şablonlu Gözenekli Polimer Kompozitlerin Hazırlanması ve Gizli Isıl Enerji Depolama Uygulamaları. Bilecik Şeyh Edebali Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi. 2021;8(2):855-867. doi:10.35193/bseufbd.971556
Chicago
Kanlı, Zehra, Hatice Hande Mert, Emine Hilal Mert, and Mehmet Selçuk Mert. 2021. “Selüloz Nanofibril İçeren Emülsiyon Şablonlu Gözenekli Polimer Kompozitlerin Hazırlanması Ve Gizli Isıl Enerji Depolama Uygulamaları”. Bilecik Şeyh Edebali Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi 8 (2): 855-67. https://doi.org/10.35193/bseufbd.971556.
EndNote
Kanlı Z, Mert HH, Mert EH, Mert MS (December 1, 2021) Selüloz Nanofibril İçeren Emülsiyon Şablonlu Gözenekli Polimer Kompozitlerin Hazırlanması ve Gizli Isıl Enerji Depolama Uygulamaları. Bilecik Şeyh Edebali Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi 8 2 855–867.
IEEE
[1]Z. Kanlı, H. H. Mert, E. H. Mert, and M. S. Mert, “Selüloz Nanofibril İçeren Emülsiyon Şablonlu Gözenekli Polimer Kompozitlerin Hazırlanması ve Gizli Isıl Enerji Depolama Uygulamaları”, Bilecik Şeyh Edebali Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, vol. 8, no. 2, pp. 855–867, Dec. 2021, doi: 10.35193/bseufbd.971556.
ISNAD
Kanlı, Zehra - Mert, Hatice Hande - Mert, Emine Hilal - Mert, Mehmet Selçuk. “Selüloz Nanofibril İçeren Emülsiyon Şablonlu Gözenekli Polimer Kompozitlerin Hazırlanması Ve Gizli Isıl Enerji Depolama Uygulamaları”. Bilecik Şeyh Edebali Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi 8/2 (December 1, 2021): 855-867. https://doi.org/10.35193/bseufbd.971556.
JAMA
1.Kanlı Z, Mert HH, Mert EH, Mert MS. Selüloz Nanofibril İçeren Emülsiyon Şablonlu Gözenekli Polimer Kompozitlerin Hazırlanması ve Gizli Isıl Enerji Depolama Uygulamaları. Bilecik Şeyh Edebali Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi. 2021;8:855–867.
MLA
Kanlı, Zehra, et al. “Selüloz Nanofibril İçeren Emülsiyon Şablonlu Gözenekli Polimer Kompozitlerin Hazırlanması Ve Gizli Isıl Enerji Depolama Uygulamaları”. Bilecik Şeyh Edebali Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, vol. 8, no. 2, Dec. 2021, pp. 855-67, doi:10.35193/bseufbd.971556.
Vancouver
1.Zehra Kanlı, Hatice Hande Mert, Emine Hilal Mert, Mehmet Selçuk Mert. Selüloz Nanofibril İçeren Emülsiyon Şablonlu Gözenekli Polimer Kompozitlerin Hazırlanması ve Gizli Isıl Enerji Depolama Uygulamaları. Bilecik Şeyh Edebali Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi. 2021 Dec. 1;8(2):855-67. doi:10.35193/bseufbd.971556