Preparation and characterization of modified polyether ether ketone (peek-wc) membranes for polymer assisted ultrafiltration of Cu2+ ions from water
Polieter eter keton (peek-wc) membranların üretimi, karakterizasyonu ve sudan bakır(II) iyonlarının polimer destekli ultrafiltrasyon prosesi ile giderimi
- Tez No: 377418
- Danışmanlar: PROF. DR. YUDA YÜRÜM
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Mühendislik Bilimleri, Çevre Mühendisliği, Engineering Sciences, Environmental Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2014
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Sabancı Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Malzeme Mühendisliği Bölümü
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 126
Özet
Membranlar, günümüzde ağır metallerin sudan giderimi ve/veya geri kazanımı araştırmalarında en dikkat çeken teknolojilerden birisidir. Bu çalışmada, modifiye edilmiş polieter eter ketone (PEEK-WC) kullanılarak mikrofiltrasyondan nanofiltrasyona kadar uzanan özelliklere sahip membranlar faz ayrıştırma metodunun koagülasyon banyosu, evaporasyon süresi ve sıcaklığı gibi parametreleri kontrol edilerek üretilmişlerdir. Üretilen asimetrik gözenekli membranlardan ultrafiltrasyon özelliklerine sahip olanları, polimer destekli ultrafiltrasyon proseslerinde kullanılmak üzere seçilmişlerdir. Aynı zamanda, polimer destekli ultrafiltrasyon işlemi öncesi PEI ve bazı ağır metallerin bağlanma kapasitelerini etkileyen pH ve metal konsantrasyon değerleri optimize edilmiştir. Bu sonuçlardan, bakır(II)'ye ait olan optimum koşulları, pH=6 ve ağırlık oranınca 1:1-Cu2+:B-PEI, göz önüne alınarak model bakır(II) atık suyu hazırlanmıştır. Polimer destekli ultrafiltrasyon sonucunda, daha az gözenekli olan DW-2 membranının %98'lik Cu2+ giderimi yapabildiği görülmüştür. Bu yüksek seçiciliğe karşın, membranın geçirgenliğinde keskin bir azalma gözlemlenmiştir. Öte yandan, bütün membranlar zamana karşı sabit bir geçirgenlik profili göstermişlerdir. Bu da membran kirliliğinin PEEK-WC'nin kimyasal ve mekanik kararlılığının sayesinde, ticari olarak kullanılan polimer membranlara kıyasla, az olduğunun bir kanıtıdır. DW-120 membranlarının geçirgenliği 33,9 l/h·m2·bar değerine düşmesine rağmen, sadece su ile yıkanarak performanslarını %94,5 gibi yüksek bir oranda geri kazanabildikleri görülmüştür. Böylece, membranların yeniden kullanılabilmesinin sağlanmasıyla maliyeti düşecek ve ticari olarak kullanılabilecek potansiyel bir ürün olduğu görülmüştür.
Özet (Çeviri)
Membrane technology is one of the most important topics in today's research for achieving metal removal and/or recovery from water. In this study, modified polyether ether ketone (PEEK-WC) membranes ranging from microfiltration to nanofiltration membranes depending on the coagulation bath, evaporation time and temperature were produced by phase inversion method. Produced asymmetric porous ultrafiltration membranes were preferred for PAUF processes. In the meantime, bonding conditions (pH and polymer/metal concentration) of various heavy metals (Cu2+, Ni2+, Co2+) with PEI were optimized. Optimum pH of 6 and 1:1 Cu2+:B-PEI (weight ratio) conditions were used to prepare feed solution for PAUF tests. In conclusion, a denser structure of PEEK-WC membranes, DW-120, corresponded to a higher rejection of Cu2+ (98%), although there was a sharp reduction in permeance. All membranes showed a constant permeance profile with respect to time. This strongly indicated that there was no effect of concentration polarization on the membranes. Also, both long-term and short-term stability (in means of flux and selectivity) of these membranes validated the reduction of fouling effect due to the chemical stabilility of PEEK-WC. In spite of the decrease in permeances, reusability and almost complete recovery (94.5%) of the used membranes make these membranes an attractive alternative for industrial applications. Specifically, almost full recovery of performance of PEEK-WC membranes, just by washing with water, makes them significant among commercially used membranes.
Benzer Tezler
- Development of novel thermal conductive polymer nanocomposites
Yeni nesil termal iletken polimer nanokompozitlerin geliştirilmesi
ELİFTEN SEMERCİ
Doktora
İngilizce
2021
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NİLGÜN KIZILCAN
DOÇ. DR. TUBA ERDOĞAN BEDRİ
- Doku mühendisliğinde kullanılacak yeni polimerik biyomalzemelerin geliştirilmesi
Development of novel biomaterials for tissue engineering applications
ZÜMRÜT SEDEN AKDEMİR
Doktora
Türkçe
2009
BiyomühendislikMarmara ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NİLHAN KAYAMAN APOHAN
- Preparation and characterization of combustion modified polyurethane
Yanmaya karşı modifiyeli poliüretanın hazırlanması ve karakterizasyonu
PELİN ÖZTOPRAK
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Polimer Bilim ve TeknolojisiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. JALE HACALOĞLU
PROF. DR. AYŞEN YILMAZ
- Synthesis and characterization of silicate nanocomposites containing polyurethane/cyclohexanone formaldehyde copolymers
Silikat nanokomposit içeren poliüretan/siklohekzanon formaldehit kopolimerlerin sentezi ve karakterizasyonu
GÜLÜZAR ÇİÇEK MÜJDECİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NİLGÜN KIZILCAN
- Termoplastik polimerler için antistatik katkılar geliştirilmesi ve uygulamaları
Development of antistatic additives for thermoplastic polymers and its applications
HÜSNÜ KEMAL GÜRAKIN
Doktora
Türkçe
2020
Kimya Mühendisliğiİstanbul Üniversitesi-CerrahpaşaKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN DELİGÖZ