Syntheses of self-supported tubular zeolite A membranes
Kendinden destekli tüp zeolit A membranların sentezlenmesi
- Tez No: 177318
- Danışmanlar: DOÇ. DR. HALİL KALIPÇILAR, PROF. DR. ALİ ÇULFAZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2008
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Bölümü
- Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 150
Özet
Zeolitler, yapı iskeletlerinde alkali ve/veya toprak alkali katyonlar içeren mikro gözenekli sulu aluminosilikat kristalleridir. Molekül boyutundaki gözenekleri sayesinde, molekülleri boyut ve şekillerine göre ayırabilirler. Zeolitler genellikle iyon değiş tokuşu, adsorpsiyon ve kataliz uygulamalarında kullanılırlar. Su sever/su sevmez karakteriyle zeolitler, adsorpsiyon bazlı ayırımlar için uygun malzemelerdir.Son zamanlarda zeolit/seramik kompozit membranların sıvı ve gaz karışımlarının ayırımındaki potansiyeli gösterilmiştir. Kendinden destekli ve asimetrik yapıdaki zeolit membranlar kompozit membranlara bir alternatif olabilir. Çünkü asimetrik yapı zeolit ve seramiğin ısıl genleşme katsayılarındaki farklılıklar nedeniyle ortaya çıkabilecek sorunları ortadan kaldırabilir.Bu çalışmada tüp zeolit A membranlar bağlayıcısız zeolit A destekler üzerinde hazırlanmıştır. Destekler amorf alüminosilikat tüplerin hidrotermal olarak zeolit Adönüşümü ile elde edilmiştir. 2.5Na2O:1Al2O3:1.7SiO2:150H2O kompozisyonuna sahip homojen hidrojelin filtrasyonu ile elde edilen amorf yapıdaki alümino silikat tozu organik bir bağlayıcı (HEC-Hidroksi etil selüloz) ile karıştırılarak bir hamur elde edilmiştir. Hamur daha sonra el yapımı bir ekstrüder ile şekillendirilerek çubuk ve tüpler elde edilmiştir. Ekstrüzyon ürünleri oda sıcaklığında 24 saat kurutulmuş, ardından 600°C'de 2 saat kalsine edilerek organik bağlayıcı yakılmış ve son olarak da 80°C'de 72 saatte hidrothermal koşullarda aluminosilikat zeolit'e dönüştürülmüştür. Sentez çözeltisinin zeolit A tüp ve çubukların kristallenmelerine ve morfolojilerine olan etkileri incelenmiştir. Zeolit A çubukların kristalleşme bölgesi belirlenmiş ve üçlü faz diyagramında gösterilmiştir. Tüpler mekanik olarak dayanıklı, % 90'nın üzerinde kristalliniteye ve %35 makrogözenekliliğe sahiptir. Tüpler tamamen iç içe girmiş zeolit A kristallerinden oluşmuştur. Ortalama tanecik boyu 3.5 µm'dir.Disk, çubuk ve tüp şeklinde bağlayıcısız zeolit A destekler üzerinde zeolit A filmler büyütülerek asimterik membranlar sentezlenmiştir. Sürekli zeolit A filmler ancak destekler sentez öncesinde su ile doyurulduğunda elde edilebilmiştir. Disk üzerindeki film kalınlığı yaklaşık 5 µm, tüp üzerindeki film kalınlığı ise yaklaşık 10 µm'dir. Bu çalışmada kendinden destekli zeolit A membranlar hazırlamak için bir yöntem önerilmiştir.
Özet (Çeviri)
Zeolites are microporous hydrated aluminosilicate crystals containing alkali and/or alkali earth metal cations in their frameworks. Due to their molecular size pores, they can separate molecules according to their size and shape. Zeolites are mostly used in ion exchange, adsorption processes and catalytic applications. The hydrophilic/hydrophobic character of zeolites also makes them favorable materials for adsorption based separations.Recently the potential of zeolite/ceramic composite membranes have been shown in the separation of liquid and gas mixtures. Self-supported zeolite membranes with asymmetric structure can be an alternative to the composite zeolite membranes. Because asymmetric structure may eliminate the problems originated from the differences in thermal expansion coefficients of zeolites and ceramics.In this study tubular zeolite A membranes were prepared on binderless zeolite Asupports. The supports were perepared by hydrothermal conversion of amorphous aluminosilicate tubes into zeolite A. The amorphous aluminosilicate powder, which was obtained by filtering the homogenous hydrogel with a composition of 2.5Na2O:1Al2O3:1.7SiO2:150H2O, was mixed with an organic binder (HEC-Hydroxyethyl Cellulose) and water to obtain the paste. The paste was then extruded through a home-made extruder into bars and tubes. These extrudates were dried at room temperature for 24 hours, calcined at 600oC for 2 hours to remove organic binder and finally synthesized at 80oC for 72 hours in hydrothermal conditions to convert amorphous aluminosilicate to zeolite. The effect of composition of the synthesis solution on the crystallinity and morphology of zeolite A tubes and bars were investigated. The crystallization field of zeolite A bars has been established and shown on a ternary phase diagram. Tubes were mechanically stable, typically had a crystallinity over 90% and a macroporosity of 35%. The tubes were composed of highly intergrown crystals of zeolite A. The average particle size was 3.5 µm.The asymmetric membranes were synthesized by growing zeolite A films on binderless zeolite A supports with a geometry of disk, bar and tube. Continuous zeolite A films can only be obtained when the supports were saturated with water prior to synthesis. The film thicknesses were approximately 5 µm on disks and approximately 10 µm on tubes. A method was proposed to prepare self-supported tubular zeolite A membranes in this study.
Benzer Tezler
- Sferoid yüklü ECM--mimetik peptit amfifil hidrojellerle çip-üstü-karaciğer geliştirilmesi
Development of liver-on-chip with spheroid loaded ECM--mimetic peptide amphiphile hydrogels
ŞEYMA BEKTAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
BiyomühendislikHacettepe ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MENEMŞE GÜMÜŞDERELİOĞLU
- Elektro döndürme yöntemi ile elde edilen karbon nanolif ve karbon nanotüplerin karakterizasyonu ve işlevselleştirilmesi
Characterisation and functionalization of electrospun carbon nanofibers and carbon nanotubes
MERVE YILMAZER
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Gıda Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGıda Mühendisliği Bölümü
YRD. DOÇ. FİLİZ ALTAY
- Sürfaktan varlığında sentezlenen poli (n-[3-(dimetilamino)propil] metakrilamid) hidrojellerinin mekanik dayanımları
Mechanical strenghts of poly (n-[3-(dimetylamino)propyl] methacrylamide) hydrogels synthesized in the presence of surfactant
CANSU KOZBEKCİ
- Polimer destekli terpiridin-PD katalizörlerinin sentezi, karakterizasyonu, heck ve suzuki reaksiyonlarında kullanımı
Synthesis, characterization and use of polymer supported terpyridine-PD catalysts in heck and suzuki reactions
İMREN ÖZCAN
- Une etude sur le concept de negation dans le cadre de la critique Hegelinne de l'ironie romantique
Hegel'in romantik ironi eleştirisi çerçevesinde olumsuzlama kavramı üzerine bir inceleme
SEMA ÖZTEKİN
Yüksek Lisans
Fransızca
2024
FelsefeGalatasaray ÜniversitesiFelsefe Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ UMUT ÖKSÜZAN