Geri Dön

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

  1. Tez No: 377418
  2. Yazar: FİRUZE OKYAY ÖNER
  3. Danışmanlar: PROF. DR. YUDA YÜRÜM
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Mühendislik Bilimleri, Çevre Mühendisliği, Engineering Sciences, Environmental Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2014
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Sabancı Üniversitesi
  10. Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Malzeme Mühendisliği Bölümü
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. 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

  1. Development of novel thermal conductive polymer nanocomposites

    Yeni nesil termal iletken polimer nanokompozitlerin geliştirilmesi

    ELİFTEN SEMERCİ

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2021

    Kimyaİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. NİLGÜN KIZILCAN

    DOÇ. DR. TUBA ERDOĞAN BEDRİ

  2. Doku mühendisliğinde kullanılacak yeni polimerik biyomalzemelerin geliştirilmesi

    Development of novel biomaterials for tissue engineering applications

    ZÜMRÜT SEDEN AKDEMİR

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2009

    BiyomühendislikMarmara Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. NİLHAN KAYAMAN APOHAN

  3. Preparation and characterization of combustion modified polyurethane

    Yanmaya karşı modifiyeli poliüretanın hazırlanması ve karakterizasyonu

    PELİN ÖZTOPRAK

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2019

    Polimer Bilim ve TeknolojisiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Polimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. JALE HACALOĞLU

    PROF. DR. AYŞEN YILMAZ

  4. 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

    İngilizce

    2014

    Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Polimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. NİLGÜN KIZILCAN

  5. Termoplastik polimerler için antistatik katkılar geliştirilmesi ve uygulamaları

    Development of antistatic additives for thermoplastic polymers and its applications

    HÜSNÜ KEMAL GÜRAKIN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2020

    Kimya Mühendisliğiİstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HÜSEYİN DELİGÖZ