Gas separation using inorganic/organic composite membranes
İnorganik/organik kompozit membranlarla gaz ayırma
- Tez No: 310395
- Danışmanlar: PROF. DR. Ş. BİRGÜL TANTEKİN ERSOLMAZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Polimer Bilim ve Teknolojisi, Kimya Mühendisliği, Polymer Science and Technology, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Doğal gaz, Gaz ayrıştırma, Kompozit malzemeler, Membranlar, Poliimidler, Natural gas, Gas seperation, Composite materials, Membranes, Polyimides
- Yıl: 2010
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Polimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmada, Ultem®1000 polimer matrisi içine, sanayi açısından önemli olan O2/N2 ve CO2/CH4 gaz çiftleri için seçiciliğini arttırmak amacıyla zeolit 4A ve SAPO34 katılarak karışık matrisli membranlar (MMM) hazırlanmıştır. Zeolit ve polimerin yapışmasını sağlamak ve seçiciliği olmayan boşlukların oluşumunu engellemek için, ?ilkleme? adı verilen bir işlem uygulanmıştır. ?İlkleme? işlemi, zeolit parçacıklarının membranı oluşturacak polimere eklenmesinden önce, yüzeyine ince bir polimer tabakası adsorbe edilmesini öngörmektedir. Zeolit parçacık boyutunun MMM başarımı üzerindeki etkisini incelemek için, mikron ve nanoboyutlu zeolitler kullanılmıştır. Membran tavlama sıcaklığının ve membranda kalan çözücünün membran özelliklerine etkisini gözlemek amacıyla SAPO34/Ultem MMMlar farklı sıcaklıklarda tavlanmıştır. Aynı sıcaklıkta tavlanmış 4A/Ultem membranlara göre, SAPO34/Ultem membranlar iki gaz çifti için de daha düşük geçirgenlik ve daha yüksek seçicilik göstermişlerdir. Çözücünün kaynama noktasında tavlanan SAPO-34/Ultem membranlarda geçirgenlik düşüşü ve seçicilik artışı gözlenmiştir. Tg üstünde tavlanmış membranlarda ise CH4 dışındaki gazların geçirgenliklerinde bir miktar artış ile beraber seçiciliklerde büyük artış gözlenmiştir. Bu sonuç, polimer matrisi plastize eden çözücünün miktarının kritik bir değerin altına inmesi ile polimeri antiplastize etmeye başlamasına bağlanmıştır.
Özet (Çeviri)
In this study, mixed matrix membranes (MMM) were prepared by incorporating zeolite 4A and SAPO34 into Ultem®1000 matrix, in order to obtain gas separation membranes with increased selectivities for two pairs important for the industry: O2/N2 and CO2/CH4. In order to promote adhesion and prevent formation of nonselective voids between the zeolites and the polymer, a ?priming? protocol was employed, which involves adsorbing a thin layer of polymer on zeolite surface, and incorporating ?primed? zeolites into the bulk polymer afterwards. Micron and nano-sized zeolites were used to verify the effect of zeolite particle size on the performance of MMMs. SAPO34/Ultem MMMs were anneaed at different temperatures to assess the effect of annealing temperature and presence of residual solvent on the properties of MMMs. Compared to 4A/Ultem MMMs annealed at the same temperature, SAPO34/Ultem MMMs showed lower permeabilities and higher selectivities for both gas pairs. Annealing SAPO34/Ultem MMMs at the boiling point of solvent yielded lower permeabilities and higher selectivities, whereas above-Tg annealing showed slightly increased permeabilities except for CH4 and very significantly increased selectivities, which was attributed to the plasticisation effect of solvent on the membrane being reversed below a critical residual solvent amount.
Benzer Tezler
- Preparation of silicalite/ceramic composite membranes for gas separation
Gaz ayırımı için silikalit/seramik kompozit membranların hazırlanması
HALİL KALIPÇILAR
Doktora
İngilizce
2000
Kimya MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. ALİ ÇULFAZ
- Sıvı sıvı ekstraksiyonu ile maya atıksuyu membran çıkışından uçucu yağ asidi geri kazanımı
Recovery of volatile fatty acids from anaerobic fermantation broth by liquid liquid extraction
AYŞEGÜL NALAN ÖZTÜRK
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. MAHMUT ALTINBAŞ
- Metal organik yapılar ile kompozit membranlarının hazırlanması ve gaz ayırma performansının incelenmesi
Production and investigation of gas separation performance of composites membranes with metal organic framework
ÇİLER KOÇYİĞİT
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Kimya Mühendisliğiİstanbul ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET KAŞGÖZ
- Nanokompozit malzeme kullanarak sulu çözeltilerden Cs(I) uzaklaştırılması
Cesium removal from aqueous solution using nanocomposite material
BİLAL ÇETİN
- İnce film kaplama yapılmış nanofiber membranların partikül filtrasyon performanslarının belirlenmesi
Determination of particul filtration performances of thin film composite nanofiber membranes
MÜGE BİÇER
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMAİL KOYUNCU