Synthesis of copper based metal organic framework for separation of CO2/H2 at high pressure
Yüksek basınçta CO2/H2 ayırımı için bakır bazlı metal organik ağ yapısının sentezlenmesi
- Tez No: 382957
- Danışmanlar: PROF. DR. SEHER FEHİME ÇAKICIOĞLU ÖZKAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2014
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 88
Özet
Bu çalışmada, bakır temelli mikrogözenekli metal ağ yapılarının sentezi gerçekleştirilmiştir. PETKİM A.Ş. ve Aldrich'ten tedarik edilen tereftalik asitler organik bağlayıcı olarak kullanılmıştır. Sentez prosedürü üç basamak halinde; kristalizasyon, saflaştırma ve aktivasyon basamaklarında farklı parametrelerin incelenmesiyle yürütülmüştür. Kristalizasyon basamağında zaman ve sıcaklık, saflaştırma basamağında yöntem ve çözücü, aktivasyon basamağında ise sıcaklık artış hızları parametrik olarak çalışılmıştır. Adsorpsiyon basamağından önce; taramalı elektron mikroskobu, X ışını kırınımı ve volumetrik adsorpsiyon cihazı ile sentezlenen ağ yapılarının karakterizasyonu yapılmıştır. En yüksek yüzey alanı, 776 m2/g (SLang), 110 oC de 24 saat boyunca şhot şişesinde gerçekleştirilen reaksiyon ve methanol ile soklet yöntemi sonucunda saflaştırılan örnekte elde edilmiştir. Kolon sentezlenen metal organik ağ yapıları veya ticari olarak kullanılan NaX zeolitleri (13X) ile doldurulmuştur. Adsorbentlerin dinamik adsorpsiyon davranışları da bu çalışma kapsamında incelenmiştir. Adsorpsiyon çalışmaları toplam 10, 20 ve 30 mL/dk olacak şekilde ikili (CO2/H2) gaz karışımının 1, 5 ve 10 bar basınç ve sabit sıcaklıktaki dolgulu kolana gönderilmesiyle gerçekleştirilmiştir. Sonuç olarak her iki adsorbentine H2 tutmadığı görülmüştür. Gazların salınım yapma zamanları basınç artışıyla ve gaz akış hızı azalmasıyla artmıştır. Elde edilen salınım eğrileri ve ilgili denklemler ile yüzeye tutunan miktarlar hesaplanmıştır. Kolonda adsorbent tarafından adsorplanan miktarın akış hızının azalmasıyla artması, adsorpsiyon control mekanizmasının değiştiğini göstermektedir.
Özet (Çeviri)
In this study, synthesis of Copper based metal organic framework (CuTPA) was achieved. Terephthalic acids were used as an organic linkers supplied from PETKİM A.Ş. Synthesis procedure was carried out in three steps; crystallization, purification and activation with different parameters. Crystallization time and temperature, purification method and solvent type , thermal activation rate are studied. MOFs were characterized by using SEM (Scanning Electron Microscopy), Fourier Transformer Infrared (FTIR), Thermal Gravimetric Analyzer (TGA), X-ray Diffractometer (XRD), and Volumetric Adsorption Instrument (ASAP 2010). The CuTPA with the highest specific surface area (SLang=776 m2/g) was synthesized after purification with methanol by soxhlet method in a schott bottle for 24 hours at crystallization temperature of 110 oC. Copper based MOF synthesized (SLang=776 m2/g) and Commercial NaX zeolite (SLang= 1359 m2/g) were packed in the column. Dynamic adsorption behavior of adsorbents was also studied; breakthrough of CO2/H2 and gases from the packed bed were carried out under total molar flow rate of 10, 20, and 30 mL/min gas mixture at 1, 5, and, 10 bars. It was conclude that the adsorption data results obtained from our system is reliable. As a result of breakthrough experiment both adsorbents (CuTPA and 13X zeolite) did not adsorbed H2. The break points are increased with increasing pressure and decreasing total flow rate. The amount to be adsorbed by the adsorbent in the column is increased indicating that the adsorption mechanism, controlling mechanism is changed with decreasing total flow rate.
Benzer Tezler
- Metal organic framework (MOF) based mixed matrix membranes for Co2 separation: Microporous metal imidazolate framework (MMIF) and strontium-based mofs
Co2 ayırma amaçlı metal organik kafes (MOF) içeren karışık matrisli membranlar: mikrogözenekli metal imidazolat kafes (MMIF) ve stronsiyum esaslı mof yapılar
MAHDI AHMADI
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞERİFE BİRGÜL ERSOLMAZ
- Synthesis, characterization, and functionalization of iron mof by graphene quantum dots utilizing moringa oleifera plant extracts
Moringa oleifera bitki özleri kullanılarak grafen kuantum noktaları ile demir mof lerin sentezi, karakterizasyonu ve işlevselleştirilmesi
JONATHAN NYAN KULAH
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Bilim ve Teknolojiİzmir Katip Çelebi ÜniversitesiNanobilim ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
Assist. Prof. Dr. AHMET AYKAÇ
- Metal organik kafes yapılar ve grafen oksit ile karışık matris membranların hazırlanması ve gaz ayırma özellikleri
Preparation and gas separation properties of mixed matrix membranes with metal organic frameworks and graphen oxide
SEVGİ ÇANÇA
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Kimya MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ SENNUR DENİZ
- Bitkisel esaslı ve petrokimyasal poliol karışımlarından poliüretan filmlerin sentezi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of polyurethane films using bio-based and petrochemical-derived polyol blend
SEDA TURPÇU
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Kimya MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ SENNUR DENİZ
- Dikarboksilik asit organik bağlayıcılar içeren metal organik kafes yapıların sentezi ve gaz sensör özelliklerinin incelenmesi
Synthesis of metal organic framework structures containing dicarboxylic acid organic linkers and investigation of their gas sensor properties
GÜNSELİ GÜNEY
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
KimyaYıldız Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SEMİH GÖRDÜK
DOÇ. DR. İLKE GÜROL