Sorption of C8 aromatics on MCM-41
C8 aromatiklerin MCM-41 üzerine sorpsıyonu
- Tez No: 268822
- Danışmanlar: PROF. DR. GÜRKAN KARAKAŞ, PROF. DR. HAYRETTİN YÜCEL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2010
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Bölümü
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 119
Özet
MCM-41 malzemelerinin keşfi, bu malzemelerin dar gözenek genişliği dağılımı, yüksek yüzey alanı, yüksek termal ve hidrotermal kararlılığı ve kanal gözenek kesişimi olmayan, paralel altıgen geometride düzenli silindirik gözeneklere sahip olma gibi önemli özellikleri sayesinde araştırmacıların ilgisini çekmiştir. İyi tanımlanmış bu yapısal özellikleri, bu malzemeleri adsorpsiyon, katalizör, iyon değişimi ve ayrıştırma çalışmaları için uygun kılmaktadır.Çalışmada kullanılan MCM-41 örneği (Gazi Üniversitesi Kimya Mühendisliği Bölümü) sentezlenmiştir. MCM-41 sentezi, silika kaynağı olarak sodyum silikat (0.0705 mol, 27% Silika) ve şablon olarak yüzey etkin setiltrimetilamonyumbromür (CTMABr) (0.036 mol) kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Bu doğrudan hidrotermal sentez metodunun bir özelliği de görece uzun sentez süresidir. (120°C'de 96 saat).Sentezlenen MCM-41, XRD ve azot adsorpsiyonu, analiz teknikleri kullanılarak karakterize edilmiştir. MCM-41 örneği için XRD karakteristik piki MCM-41 örneğinin yüksek yapısal düzenini işaret eden şekilde düşük-açı bölgesine denk gelen 2?= 2.406° da gözlenmiştir. BET, yüzey alanı (492.2 m /g) ve ortalama gözenek çapı (25 Å) olarak bulunmuştur.Bu çalışmada C aromatiklerin (p-ksilen, m-ksilen, o-ksilen, ve etilbenzen) MCM-41 üzerinde, farklı sıcaklıklarda (30°C, 50°C, 65°C, 80°C) sorpsiyonu, otomatik gravimetrik elektroterazi sistemi kullanılarak incelenmiştir. MCM-41 üzerinde, belirli bir bağıl basınç değerinde adsorplanan toplam (p-ksilen, m-ksilen, o-ksilen, ve etilbenzen) miktarları adsorpsiyon izetermlerinin sıcaklığının artmasıyla azalmıştır.Adsorpsiyon izotermleri, MCM-41 örneğinin mezogözenekli doğasının bir sonucu olarak, IUPAC izoterm sınıflandırmasına göre V tipidir. Histeresis, her adsorpsiyon izotermi için, mezogözenklerin dar dağılımı içinde olan yoğuşma-buharlaşma olayıyla ilintilidir. Her sorbat için histeresis döngülerinin artması ile küçüldüğünü isotermlerin sıcaklıklarının arttığı gözlenmiştir. Sorbat hacmi (V ), normal sıvı yoğunluğunun bütün sorbatlar için adsorpsiyon sıcaklığında alındığı durumda, en yüksek bağıl basınç değerindeki kütle alım kapasitesinden elde edilmiştir. Bu değerler, düşük sıcaklık azot izotermlerinden elde edilen değerlere göre önemli bir düşüklük sergilemektedir. Bu farkın sebebleri absorplanan maddenin absorplanmış fazın yoğunluğunun sıvı fazıyla aynı olmaması ve yüksek bağıl basınç değerlerindeki izotermlerin eğimlerinin, gözenek doluluğu üst limitinin değeri hakkında belirsizliğe sebep olmasıdır.
Özet (Çeviri)
The discovery of MCM-41 materials have attracted substantial research attention due to the remarkable features of these materials including a narrow pore size distribution, high surface area, high pore volume, and high thermal and hydrothermal stability, as well as, parallel hexagonal arrangement of uniform cylindrical pores without pore channel intersection. These well-defined structural characteristics make them ideal media to study the adsorption, catalysis, ion exchange, and separation.MCM-41 sample used in this study was synthesized in (Chemical Engineering Department, Gazi University). The MCM-41 was synthesized by using sodium silicate (0.0705 mol, 27% Silica) as a source of silica and surfactant cetyltrimethylammoniumbromides (CTMABr) (0.036 mol) as template. A characteristic feature of this direct hydothermal synthesis was relatively long synthesis time (96 hour at 120°C).MCM-41 was characterized by using XRD, and nitrogen physisorption analysis techniques. The characteristic peak in the low-angle region corresponding to 2?= 2.406° was obtained for MCM-41 sample indicating high structural ordering of the MCM-41sample. The BET, surface area was found as (492.2 m /g), with an average pore diameter (25 Å).In this study the sorption equilibrium of C aromatics (p-xylene, m-xylene, o-xylene, and ethylbenzene ) on MCM-41 at different temperatures (30°C, 50°C, 65°C, 80°C) was investigated by using an automated gravimetric electrobalance system. It was found that the amounts of each sorbate (p-xylene, m-xylene, o-xylene, and ethylbenzene) adsorbed at a given relative pressure on MCM-41 decreased when the temperature of the adsorption isotherms increases.The adsorption isotherms were type V, according to IUPAC isotherm classification due to the mesoporous nature of the MCM-41 sample. The hysteresis are associated with condensation-evaporation within a narrow distribution of mesopores with each adsorption isotherms. It was shown that as the temperature for the adsorption isotherms increases the size of hysteresis decreases for each sorbate. The volume of sorbates (V ) were obtained from the mass uptake at maximum relative pressure by taking the normal liquid density at the adsorption temperature for all sorbates. These values are significantly lower than that obtained from low-temperature nitrogen isotherm. The reason of this difference is that the density of the adsorbed phase is unlikely to be exactly the same as that of the liquid adsorptive and curvature of some isotherms at high relative pressure leads to uncertainty in the location of the upper limit for pore filling.
Benzer Tezler
- Comparison of sorption capacities of hydrocarbons on different samples of MCM-41
Hidrokarbonların farklı MCM-41 örnekleri üzerindeki sorpsiyon kapasitelerinin karşılaştırılması
BİRSU AYDOĞDU
Yüksek Lisans
İngilizce
2013
Kimya MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Bölümü
PROF. DR. HAYRETTİN YÜCEL
PROF. DR. GÜRKAN KARAKAŞ
- Kitosandan hazırlanan hibrid membranlarda su ve uçucu organik maddelerin sorpsiyonu
Sorption of water and volatile organic compounds using kitosan based membranes
CANSU GÜLBAY
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Kimya MühendisliğiFırat ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CEVDET AKOSMAN
- Siyaz buğdayının sorpsiyon izotermlerinin belirlenmesi
Determination of sorption isothersms of einkorn wheat
ATHEER HUSSAM HUSSIN
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
ZiraatAnkara ÜniversitesiTarım Makineleri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KAMİL SAÇILIK
- Düşük maliyetli bir sorbent olan uçucu kül ile sulu çözeltilerden ağır metal sorpsiyonu
Sorption of heavy metals from aqueous solutions using fly ash, a low-cost sorbent
SERPİL ÇETİN EDEBALİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2004
Kimya MühendisliğiSelçuk ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF.DR. EROL PEHLİVAN
- Sorption of copper, zinc and nickel by selected soils
Seçilmiş topraklarda bakır, çinko ve nikel'in sorpsiyonu
AYŞE GÜL GEYİK
Yüksek Lisans
İngilizce
2007
Çevre MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiÇevre Bilimleri Ana Bilim Dalı
PROF.DR. ORHAN YENİGÜN
PROF.DR. ZEYNEP ATAY