Geri Dön

Effect of compatibilizers on the gas separation performance of polycarbonate membranes

Uyumlaştırıcıların polikarbonat membranların gaz ayırım performansına etkisi

  1. Tez No: 143316
  2. Yazar: DEĞER ŞEN
  3. Danışmanlar: PROF. DR. LEVENT YILMAZ, YRD. DOÇ. DR. HALİL KALIPÇILAR
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Gaz ayırımı, Polikarbonat membran, Antiplastizasyon, Uyumlaştırıcı, p-nitroanilin, Gas Separation, Polycarbonate membrane, Compatibilizer, Antiplasticization, p-nitroaniline
  7. Yıl: 2003
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 113

Özet

Bu çalışmada, uyumlaştırıcıların polikarbonat (PC) membranlarının gaz ayırım performansına etkisi incelenmiştir. Membranlar çözücü buharlaştırma yöntemiyle hazırlanmıştır. Membranların, 02, N2, H2 ve C02 gazları ile tek gaz geçirgenlik Ölçümleri, tarama elektron mikroskobu (SEM), fark taramalı kalorimetre (DSC) ve Fourier çevrimli kızılötesi spektrofotometre (FTIR) ile karekterizasyonu çalışılmıştır. Yüzde (ağırlıkça) 0.5-10 p-nitroanilin (pNA) içeren membranlar hazırlanarak pNA derişiminin membran performansı üzerine etkisi incelenmiştir. PNA derişimi arttıkça gazların geçirgenliklerinin azaldığı, seçiciliklerinin arttığı gözlenmiştir. Saf PC membranın göstermiş olduğu H2/N2, CO2/N2 ve 02/N2 seçicilikleri sırasıyla 43.5, 20.6 ve 5.6 iken % (ağırlıkça) 5 pNA içeren membranlarda 114.5, 53.9 ve 13.4'e yükselmiştir. Saf PC membranların azot geçirgenliği % (ağırlıkça) 5 pNA katılmasıyla 0.265 barrer' den 0.064 barrer' e azalmıştır. Membranların camsı geçiş sıcaklıkları artan pNA derişimiyle azalmıştır. FTIR spektrumlarında pNA' nin nitro ve amin gruplarına ait tepe noktalarında kayma ve yayılma gözlenmiştir. DSC ve FTIR sonuçları PC ile pNA arasında bir etkileşimin olabileceğini göstermiştir. Ayrıca uyumlaştırıcı türlerinin etkisi çalışılmıştır. Bu amaçla 4-amino 3- nitro fenol (ANP), Katekol ve 2-hidroksi 5-metil anilin (HMA) uyumlaştırıcı olarak denenmiştir. Bu uyumlaştırıcılarla da pNA'e benzer şekilde geçirgenliklerin ve camsı geçiş sıcaklıklarının azaldığı seçiciliklerin ise arttığı gözlenmiştir. Ayrıca FTIR spektrumları PC ile uyumlaştırıcı arasında olası bir etkileşimi göstermektedir. Sonuç olarak, PC/uyumlaştırıcı gaz ayırım membranları başarıyla hazırlanmıştır. İşlevsel grupları çok, molekül ağırlığı düşük olan bileşiklerin, çok küçük derişim aralığında, % (ağırlıkça) 0.5-5, membran özelliklerini etkileyebilecekleri bulunmuştur.

Özet (Çeviri)

In this study, the effect of compatibilizers on the gas separation performance of polycarbonate (PC) membranes was investigated. Membranes were prepared by solvent evaporation method. They were characterized by single gas permeability measurements of 02, N2, H2 and C02as well as scanning electron microscopy (SEM), differential scanning calorimetry (DSC) and Fourier transform infrared spectrometry (FTIR). Membranes containing 0.5 to 10 w% p-nitroaniline (pNA) were prepared to study the effect of compatibilizer concentration on the membrane performance. Permeabilities of all gases decreased but selectivities increased with pNA concentration. The membranes with 5 w% pIMA showed a selectivity of 114.5 for H2 over N2, 53.9 for C02 over N2and 13.4 for 02 over N2 at room temperature, whereas, the H2/N2, CCVN2 and CVISİ2 selectivities for pure PC membranes were 43.5, 20.6 and 5.6, respectively. The N2 permeabilities through pure PC membrane and 5 w% pNA/PC membrane were 0.265 and 0.064 barrer, respectively. The glass transition temperature of the membranes decreased with increasing pNA concentration. FTIR spectra showed that the peaks assigned to nitro and amine groups of pNA shifted and/or broadened. The DSC and FTIR results suggested an interaction between PC and pNA. The effect of type of compatibilizer was also studied. The compatibilizers were 4-amino 3-nitro phenol (ANP), Catechol and 2-hydroxy 5-methyl aniline (HMA). Similar to membranes prepared with pNA, membranes prepared with these compatibilizers had a lower permeability and glass transition temperature but higher selectivity than pure PC membranes. Their FTIR spectra were also indicated a possible interaction between PC and compatibilizer. In conclusion, PC/compatibilizer blend membranes for successful gas separation were prepared. Low molecular weight compounds with multifunctional groups were found to effect membrane properties at low concentration range, 0.5-5 w%.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    286208

    Effect of operating parameters on performance of additive/zeolite/polymer mixed matrix membrane

    Katkılı/zeolit/polimer karışık matrisli membranlarin performansına çalışma koşullarının etkisi

    EDİBE EDA ORAL

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2011

    Kimya MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Bölümü

    DOÇ. DR. HALİL KALIPÇILAR

    PROF. DR. LEVENT YILMAZ

  2. Tez No

    291839

    SAPO-34 katkılı 6FDA-DAM bazlı karışık matrisli membranlarla doğal gazın saflaştırılması

    Natural gas purification with SAPO-34 filled 6FDA-DAM based mixed matrix membranes

    HAZAL İSHAKOĞLU

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2010

    Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. BİRGÜL TANTEKİN ERSOLMAZ

  3. Tez No

    493872

    Fabrication and characterization of novel polymer/organo-MMT (organo-silica)/ biopolymer nanocomposite blends by reactive extrusion

    Yeni polimer/organik MMT (organik silika)/ biyopolimer nanokompozit karışımlarının reaktif ekstrüzyon yöntemiyle üretimi ve karakterizasyonu

    BAYRAM ALİ GÖÇMEN

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2018

    Polimer Bilim ve TeknolojisiHacettepe Üniversitesi

    Nanoteknoloji ve Nanotıp Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. AYŞE GÜNAY KİBARER

    PROF. DR. ZAKİR RZAYEV

  4. Tez No

    638084

    The production of chopped glass fiber reinforced PPS composite via extrusion and injection moulding and characterization studies

    Kırpık cam elyaf takviyeli PPS matrisli kompozitin extrüzyon ve enjeksiyon ile üretimi ve karakterizasyon çalışmaları

    FEYZA ZENGİN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2020

    Polimer Bilim ve TeknolojisiMarmara Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ARİF NİHAT GÜLLÜOĞLU

    DR. MEHMET MASUM TÜNÇAY

  5. Tez No

    742270

    Tavuk tüyü takviyeli termoplastik poliüretan esaslı biyokompozit malzemelerin mekanik ve güç tutuşurluk özelliklerinin iyileştirilmesi

    Improvement on mechanical and the flame retardant properties of chicken feather reinforced thermoplastic polyurethane based biocomposite materials

    AYŞENUR MUTLU

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Tekstil ve Tekstil MühendisliğiErciyes Üniversitesi

    Tekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MEHMET DOĞAN

Geri Dön