Geri Dön

Gas permeation through sol-gel derived alumina and silica based membranes

Sol-jel yöntemiye hazırlanan alumina ve silika bazlı seramik membranlarda gaz geçirgenliği

PDF İndir

  1. Tez No: 251072
  2. Yazar: BERNA TOPUZ
  3. Danışmanlar: PROF. DR. MUHSİN ÇİFTÇİOĞLU
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2009
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü
  10. Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 235

Özet

Bu tez tasarlanabilen gözenek ağına sahip, membranların gaz ayırma yeteneğiyle ilgili gözenek yapısının kontrol edilmesi ve yüksek ısısal kararlılığının sağlanmasına yönelik, kusursuz, mikro ve mezo gözenekli seramik membran geliştirmeyi kapsamaktadır.Bu çalışmada, çapları 5 ile 700 nm arasında olan, tekil boyut dağılımlı silica küreleri, sol-jel yöntemi kullanılarak hazırlandı ve ince bir katman olarak daha iri gözenek yapısına sahip alumina destek üzerine ya da desteksiz olarak paketlenmiştir. 5 nm çaplı silika kürelerinin 400 oC de ısıl işlem görmesi sonucu gözenek çapı 0.87 nm ve gözenek miktarı 0.32 olan gözenek yapısı elde edilmiştir ve gözenek miktarı rastgele sıkı paketlenme seviyesiyle uyumludur. Membran gözenek yapsını ve parçacık paketlenme davranışını kontrol edebilmek amacıyla farklı boyut ve konsantrasyonlarda silika küreleri polimerik silika sol içerisinde paketlenmiştir. Polimerik ve kolloidal sistemin birlikte paketlenmesi sonucu ısıl işlem sonrasında düşük boyutsal değişimin gözlenmesi ısısal kararlılığın arttığını göstermiştir. Tasarlanabilen hibrid mikro yapının gaz geçirgenlik davranışlarına dayanarak gözenek yapısının kontrol edilebildiği ancak N2/CO2 seçici geçirgenliğinin iyileştirilmesi gerektiği sonucuna varılmıştır.Parçacık boyutu 2 nm'nin altında olan kararlı polimerik alumina solleri hidroliz koşullarının sıkı kontrol edilmesi sonucu hazırlanmıştır. Kararlı, polimerik yapılara sahip silika ve alumina sollarının mullit kompozisyonunda (3:2) karışımı, 775 oC'de ısıl işlem uygulanmasıyla yaklaşık 30 nm kristal boyutunda mullit kristalleşmesine neden olmuştur.

Özet (Çeviri)

The scope of this thesis is to design defect-free microporous and mesoporous ceramic membranes having micro-engineered pore network that would contribute to the enhancement of pore control abilities as well as the thermal stability.In this study, mono-dispersed silica sols having well-defined silica spheres ranging in size from 5 to 700 nm were prepared through sol-gel methods and thin membrane layers were consolidated on either ? -alumina support or unsupported form. The packing of 5 nm silica spheres resulted in micropores of 0.87 nm in 400 oC treated membranes with the porosity of 0.32 which are in well aggrement with the porosity level of random loose packing. Silica spheres with varying concentration and size were incorporated into polymeric network to complement the percolative structure of sphere packing with interpenetrated polymeric silica network in order to design well-defined thermally stable transport pathway. Low shrinkage values were obtained for sphere incorporated system providing the desired high thermal stability by affecting the thermally induced microcrack formation as well as the structural relaxation during consolidation. The resulting structures enabled the investigation of detailed gas transport/permeation studies that still should be improved towards their use for gas separations like N2/CO2 separation.Stable polymeric alumina sols having particle sizes smaller than 2 nm could be obtained when the hydrolysis conditions were accurately controlled. The mixture of prepared polymeric silica and alumina sols in mullite compositions (3:2) provided to the crystallization of mullite with homogeneously mixed stable oxide network upon heat treatment at 775 oC.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    116628

    The use and characterization of composite alumina-titania-zirconia-silica ceramic membranes for gas separation

    Başlık çevirisi yok

    BERNA TOPUZ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2002

    Metalurji Mühendisliğiİzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü

    Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF.DR. MUHSİN ÇİFTÇİOĞLU

  2. Tez No

    168930

    UV-ışınları ile sertleşebilen fosfin oksit bazlı reçinelerin sentezi, karakterizasyonu ve sol-jel kaplamalarda kullanımı

    Synthesis and characterization of UV-curable phosphine oxide based resin and using in sol-gel coatings

    ZUHAL HOŞGÖR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2004

    KimyaMarmara Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    DOÇ.DR. NİLHAN KAYAMAN APOHAN

    PROF.DR. ATİLLA GÜNGÖR

  3. Tez No

    465275

    İyonlaştırıcı radyasyonla ksantan sakızı esaslı süper emici polimerlerin hazırlanması

    Preparation of xanthan gum based super absorbent polymers by ionizing radiation

    HANDE HAYRABOLULU

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2017

    KimyaHacettepe Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MURAT ŞEN

  4. Tez No

    29427

    Gas permeation studies with novel polymer - zeolite membranes

    Polimer zeolit membranlar ile gaz geçirgenliği çalışmaları

    MURAT GÖKÇE SÜER

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    1993

    Kimya MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. NURCAN BAÇ

  5. Tez No

    143138

    Gas permeation properties of poly (arlyene ether ketone) and its mixed matrix membranes with polypyrrole

    Poliarileneterketon membranların ve polipirollü karışık yapılı membranlarının gaz geçirgenlik özellikleri

    GÖRKEM MERGEN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2003

    Polimer Bilim ve TeknolojisiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Polimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. LEVENT KAMİL TOPPARE

    PROF. DR. LEVENT YILMAZ

Geri Dön