Publication:
Aerogel-based 3D printed optofluidic waveguided multi-channel photocatalytic microreactors

Thumbnail Image

School / College / Institute

Organizational Unit

Program

Computer Sciences and Engineering

KU Authors

Co-Authors

Authors

YƖK Thesis ID

916028

Approval Date

Publication Date

Language

Type

Embargo Status

Yes

Journal Title

Journal ISSN

Volume Title

Alternative Title

Aerogel tabanlı 3D baskılı optofluidik dalga kılavuzlu Ƨok kanallı fotokatalitik mikroreaktƶrler

Abstract

This thesis investigates the use of additive 3D printing technology for creating micro photoreactors within aerogels. The study focuses on developing a low-cost 3D printing system tailored for aerogels and optimizing an ink formulation suitable for 3D printing processes. The research begins with customizing an off-the-shelf 3D printer to fabricate a low-cost system specifically for aerogel-based structures. This customized printer integrates a 3D-printed syringe pump system and custom software for accurate calibration and printing of sub-millimeter lines. The ink formulation designed for 3D printing comprises a silica aerogel starter solution with additives and titanium dioxide nanoparticles. Post-printing steps including gelation and solvent exchange refine the aerogel's structures enhancing stability for micro photoreactors designed to interact with water. Rheological characterization studies inform ink optimization ensuring durability and usability over time. The optimized 3D printing system and ink formulations demonstrate advancements in printing aerogels with additives where applications promise impactful solutions and future advancements in materials engineering and environmental sciences.
Bu tez, aerogeller iƧinde mikro fotoreaktƶrler oluşturmak iƧin eklemeli 3D baskı teknolojisinin kullanımını araştırmaktadır. Ƈalışma, aerogellere ƶzel, düşük maliyetli bir 3D baskı sistemi geliştirmeyi ve 3D baskı süreƧlerine uygun bir mürekkep formülasyonunu optimize etmeyi hedeflemektedir. Araştırma, piyasada bulunan bir 3D yazıcının, aerogel tabanlı yapılar iƧin düşük maliyetli bir sistem oluşturmak amacıyla ƶzelleştirilmesiyle başlar. Bu ƶzelleştirilmiş yazıcı, 3D baskı şırınga pompası sistemi ve milimetre altı hatların doğru kalibrasyonu ve baskısı iƧin ƶzel bir yazılımı entegre eder. 3D baskıya uygun mürekkep formülasyonu, katkı maddeleri ve titanyum dioksit nanoparƧacıkları iƧeren bir silika aerogel başlangıƧ Ƨƶzeltisinden oluşur. Baskı sonrası yapılan jelleştirme ve Ƨƶzücü değişim işlemleri, mikro fotoreaktƶrlerin su ile etkileşime geƧmesi iƧin aerogel yapılarının stabilitesini artırır. Reolojik karakterizasyon Ƨalışmaları, mürekkep optimizasyonuna katkı sağlayarak dayanıklılık ve uzun vadeli kullanılabilirlik sağlar. Optimize edilen 3D baskı sistemi ve mürekkep formülasyonları, katkı maddeleriyle aerogellerin baskısında ƶnemli ilerlemeler gƶstermekte olup, bu uygulamalar, malzeme mühendisliği ve Ƨevre bilimlerinde gelecekteki yeniliklere ve etkili Ƨƶzümlere zemin hazırlamaktadır.

Source

Publisher

KoƧ University

Subject

Three-dimensional printing, Microdroplets, Polymers, Catalysts, Nanocomposites

Citation

Has Part

Source

Book Series Title

Edition

DOI

item.page.datauri

Link

Rights

restrictedAccess

Copyrights Note

© All Rights Reserved. Accessible to Koç University Affiliated Users Only!

Endorsement

Review

Supplemented By

Referenced By

0

Views

0

Downloads