Immunogenicity of different stressed igG monoclonal antibody formulations
ICHET Cutting-Edge R&D Laboratories 2008-2012
1. ICHET
LABORATUVARLARI
ULUSLARARASI HİDROJEN ENERJİ
TEKNOLOJİLERİ MERKEZİ
Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığı tarafından desteklenen
bir Birleşmiş Milletler Sınai Kalkınma Teşkilatı projesidir
UNIDO-ICHET hidrojen enerjisi
araştırma laboratuvarlarına bir bakış
2. Laboratuvar altyapısı
UNIDO-ICHET laboratuvarları, mühendis ve
araştırmacılara, hidrojen ve yakıt pili teknolojilerinde
çalışabilmelerine imkan veren en modern ekipmanlar
ile donatılmıştır. Bu araştırma ortamı, yakıt pili testleri,
analitik ölçümler, sistem entegrasyonu ve modelleme
aktivitelerini kapsamaktadır. Bu imkanlar gelişmekte
olan ülkelerdeki üniversitelerin, şirketlerin ve araştırma
kuruluşlarının kullanımına açık olarak sunulmaktadır.
Yakıt pili testleri
Yakıt pili testleri kapasiteleri 100 W ile 12 kW arasında
değişen test istasyonlarında gerçekleştirilmektedir:
• Tek hücre polimer elektrolit yakıt pili (PEMFC) tes-
tleri için iki adet 100 W’lık test istasyonu;
• Tek hücre ve yığın polimer elektrolit yakıt pili
(PEMFC) testleri için iki adet 1 kW’lık test istasyonu;
• Yakıt pili yığın testleri için bir adet bir adet 2 kW ve
bir adet 12 kW’lık test istasyonu bulunmaktadır.
Laboratuvarın yakıt pili yığın testlerine ayrılan kısmında
basınçlı hava sistemi ve yüksek kapasiteli de-iyonize
su üretim sistemi bulunmaktadır. Test istasyonları,
yakıt pillerinin nem, sıcaklık, basınç gibi birçok kon-
trollü parametreye göre testlere imkan sağlamaktadır.
Test istasyonlarına bağlı olan, frekans analiz cihazı,
potentiostat ve galvanostat cihazları kullanılarak em-
pedans spektroskopisi ile döngüsel voltametri (CV),
galvanik döngü ve açık devre analizi gibi testler
Tek hücre ve
yığın yakıt pili
testleri için
modern cihazlar.
3. yapılabilir ve yakıt pillerinin elektrokimyasal özellikleri
incelenebilir.
Analitik ölçümler
ICHET laboratuvarları, yakıt pili ve diğer hidrojen
sistemleri için yeni malzemelerin geliştirilmesinde
kullanılan modern analitik ölçüm cihazlarına sahiptir.
Bu cihazlar:
• gaz kromatografi (GC);
• yüksek performans sıvı kromatografi (HPLC);
• UV-Vis spektrometre;
• termal gravimetrik ve kalorimetrik analiz (TGA-DSC);
• Fourier transform kızılötesi spektrometre (FT-IR);
• optik temas açısı ve yüzey gerilim ölçümü;
• yüksek basınç gaz adsorpsiyon analizi (HPVA);
• yüzey alanı ve gözeneklilik analizi.
Bu mevcut cihazlar aşağıdaki test prosedürlerinin
uygulanmasında kullanılmaktadır:
• polimer elektrolit membranların dört prob iletken-
lik testi;
• yakıt pillerinde kullanılacak malzemelerinin optik
temas açısı ve yüzey gerilim ölçüm cihazı ile ıslaklık
ve su adsorpsiyonu karakteristiklerinin ölçülmesi;
• yakıt pili malzemelerinin adsorpsiyon ve desorpsi-
yon ölçümleri;
• yakıt pili malzemelerinin yüzey alanı ve gözeneklilik
ölçümleri;
• FT-IR cihazı ile membran bozulma (degradation)
çalışmaları.
Gaz
kompozisyonu
analizi için
şırınga ile gaz
kromatografisi
enjeksiyonu.
4. Sistem entegrasyonu
ICHET Ar&Ge takımları yakıt pili tabanlı birçok alter-
natif enerji sistemi tasarlamış ve bütünlemişlerdir:
yenilenebilir enerji kaynaklı bir moto-karavan, yakıt pilli
kesintisiz güç kaynağı (UPS), yakıt pilli forklift, güneş
enerjili ve yakıt pilli bir golf arabası, yakıt pilli scooter ve
yakıt pilli tekne. ICHET laboratuvarlarında bu sistemler
üzerinde araştırma ve geliştirme yapılmaktadır.
Araştırma kabiliyetleri
Membran geliştirme ve karakterizasyonu
ICHET laboratuvarlarında bulunan analitik ci-
hazlar, yakıt pili membranlarının geliştirilmesi ve
karakterizasyonu için kullanılabilir. Termal gravimetrik
analiz cihazı yaygın olarak yeni membran malzeme-
leri geliştirmede kullanılmaktadır. Bu cihazın en yaygın
uygulamalarından birisi yeni malzemelerin kararlılık ve
bozulma sıcaklıklarının özellikle polimer malzemelerde
(camsı geçiş sıcaklıkları) hesaplanmasıdır. Membran
karakterizasyonunda, polimerlerin molekül ağırlığı
analizleri ve saflık kontrolü ölçümleri için sıvı kromato-
grafi tekniği kullanılabilir. Polimerik zincirler üzerindeki
fonksiyonel gruplarının çeşit ve miktarları FT-IR ile in-
celenerek membranların nicel ve nitel karaterizasyonu
gerçekleştirilebilir. Ayrıca yakıt pili laboratuvarında dört
prob ölçüm tekniği ile membran iletkenlik ölçümleri
yapılmaktadır. Yakıt pili
membranının
iletkenlik ölçümü
için hazirlanması.
6. Katalizör geliştirme ve karakterizasyonu
Yeni yakıt pili katalizörlerinin geliştirilmesi amacıyla
yakıt pili tepkimesinin kinetiği termal gravimetrik ana-
liz ve kalorimetrik yöntemler ile incelenebilir. Bir diğer
araştırma konusu olarak metanol ile çalışan yakıt pill-
erinde katalizör zehirlenmesi FT-IR ile incelenebilir.
Daha geniş bir bakış açısıyla, FT-IR yakıt pillerinde
herhangi bir gaz-katı ve sıvı-katı etkileşiminin incelen-
mesinde kullanılabilir. Bunun dışında yüzey alanı ve
gözeneklilik ölçümleri ile ICHET laboratuvarlarında yeni
ve ucuz katalizör geliştirme çalışmaları desteklenebilir.
Potentiostat, galvanostat ve empedans analiz cihazları
elektrot malzemelerinde elektrokimyasal aktivite alanı
ve katalitik özelliklerin belirlenmesi kullanılabilir.
Bipolar plaka ve gaz difüzyon tabakası geliştirilmesi
Yakıt pilinin çalışması sırasında içindeki suyun kontrolü
yakıt pilinin performansını etkileyen önemli bir fak-
tördür. İyi bir yakıt pili performansı için bazı kısımlarda
hidrofilik yapılar gerekirken diğer kısımlarında hidro-
fobik yapılar olması istenebilir. Bu nedenle özellikle
bipolarplakavegazdifüzyontabakasıgeliştirilmesinde
malzemelerin su ile olan etkileşimlerini tanımlamak
gereklidir. Optik temas açısı ve yüzey gerilim ölçümü
cihazı ile yakıt pili malzemelerinin ıslanma karakteris-
tikleri incelenebilir. Bütün bu ölçümler yakıt pili çalışma
sıcaklıklarında gerçekleştirilebilir.
Katı hal FTIR
spektroskopisi
ölçümü için örnek
hazırlanması.
7. Hidrojen depolama
ICHET laboratuvarlarında bulunan gaz adsorpsiyon
analiz cihazı statik hacimsel metot ile hidrojen veya
başka gazlar kullanarak malzemelerin yüksek basınçta
adsorpsiyon izotermlerini ölçmektedir. Katalizörler, ze-
olitler, aktif karbon, karbon nanotüpler ve hidratlar bu
cihazın tipik uygulamalarıdır. Çalışma basıncı yüksek va-
kum ortamından 100 bara ulaşan bir aralıktadır. Sıcaklık
aralığı ise kriyojenik sıcaklıktan 400ºC’ye kadardır.
Malzemelerin toplam sorpsiyon karakteristikleri yüzey
alanı ve gözeneklilik analiz cihazı ile incelenmektedir.
Toplam gaz sorpsiyon ve kemisorpsiyon izotermleri,
yüzey alanı ve gözenek boyutu dağılımı hidrojen
depolanmasında ve yakıt pillerinde kullanılan malze-
melerin performanslarını belirleyen özelliklerdir. Termal
gravimetrik ve kalorimetrik yöntemler de hidrojen de-
polamaaraştırmalarındayaygınolarakkullanılmaktadır.
ICHET laboratuvarlarındaki TGA-DSC cihazı ile incele-
nebilecek bazı konular: düşük desorpsiyon sıcaklıkları,
yüksek desorpsiyon kinetikleri, yeniden dolum zamanı
ve basıncının optimizasyonu, ısı yönetimi, döngüsel
ömür, depolama kapasitesinin optimizasyonudur.
Gaz bileşimi analizi
Gaz kromatografisi (GC) birçok uygulamada
kullanılabilmektedir:
• yakıt pili giriş ve çıkışındaki safsızlıkların ölçümü;
• katı oksit yakıt pillerinde (SOFC) dahili doğal gaz
reformasyonunun incelenmesi;
Hacim esaslı
adsorpsiyon
ölçüm cihazı.
8. • hidrojen veya gaz karışımlarının yakıt olarak
kullanıldığı içten yanmalı motorlarda gazların
bileşiminin incelenmesi.
Hidrojen üretimi
ICHETlaboratuvarındadakikada600standartcm3
’ten,
saatte 1 normal m3
’e varan hidrojen üretim kapasiteli
birçok çeşit elektroliz cihazı bulunmaktadır. Bu ciha-
zlar veri toplama ve sistem simülasyonuna uygundur.
Ayrıca yeni elektrot malzemelerinin geliştirilmesi ve
karakterizasyonu için ICHET laboratuvarlarındaki ana-
litik ölçüm cihazları kullanılabilir.
Modelleme
ICHET laboratuvarlarında yakıt pillerinin hesaplamalı
akışkanlar dinamiği (CFD) ve sonlu elemanlar
yöntemi (FEM) ile ileri düzey modelleme çalışmaları
yapılmaktadır. Modelleme yakıt pillerinin çalışması ile il-
gili detaylı bilgiler verdiği gibi, belirli çalışma koşullarında
yakıt pillerinin davranışlarının ve dayanımlarının ana-
lizinde de yardımcı olur. ICHET modelleme faaliyetleri
yakıt pillerinde su yönetimi, safsızlıkların etkisi, akım
toplama verimliği, mekanik stresler ve dayanım analizi
üzerine yoğunlaşmaktadır. ICHET laboratuvarlarında
yürütülen yakıt pili ve yenilenebilir enerji sistemleri
araştırmaları modelleme çalışmaları ile desteklenme-
ktedir. ❐
Yuzey acisi
olcumleri için
gaz difuzyon
tabakasinin
uzerindeki su
damlaciklari.
