Pvdf-metaloksit kompozit membranların filtrasyon özelliklerinin ve benzil alkol yükseltgenme reaksiyonlarında katalitik performanslarının incelenmesi
Investigation of catalytic performance in benzyl alcohol oxidation reactions and filtration properties of pvdf-metal oxide composite membranes
- Tez No: 413474
- Danışmanlar: PROF. DR. ERDAL EREN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2015
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Dumlupınar Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 145
Özet
Bu çalışmada metaloksit-PVDF kompozit membranların hazırlanması ve karakterizasyonu yapılmıştır. Örneklerin kataliz ve filtrasyon işlemlerinde kullanılabilirlikleri araştırılmıştır. TiO2, Fe3O4 ve MnO2'nin (Birnesit) %14'lük PVDF'ye (DMF çözeltisinde, k/k) eklenmesiyle elde edilen karışım, 300 μm kalınlığında dağıtılmış ve faz dönüşümü yöntemiyle %0,5, 1, 2, 4, 6, 8, 10 oranında katkılı kompozit membranlar elde edilmiştir. Örneklerin karakterizasyonları XRD, FT-IR, TG-DTA, SEM ve temas açısı teknikleri kullanılarak yapılmıştır. IR sonuçlarından artan katı oranıyla PVDF'nin α-fazının kaybolduğu görülmüştür. %6, 8, 10 oranında katı içeren örneklerin SEM görüntülerinden parmaksı yapıların daraldığı anlaşılmıştır. Katının katalitik etkisinden dolayı sıcaklık artışıyla birlikte polimerin bozunması hızlanmıştır. Ham PVDF'nin, TiO2-P, Fe3O4-P ve MnO2-P'nin bozunma sıcaklıkları sırasıyla 470, 333, 412 ve 460 ºC'dir. Ham PVDF ve kompozitlerin temas açıları sırasıyla 74,0º, 52,0º, 41,5º ve 62,0º ölçülmüştür. Benzil alkol oksidasyonunda örneklerin katalitik aktiviteleri mikrodalga ortamında (8 dk, 500 W) 1/1 alkol/peroksit oranında incelenmiştir. TiO2-P, Fe3O4-P ve MnO2-P ile en yüksek dönüşüm %93,8, 99,2 ve 90,7; benzaldehit seçiciliği ise %45,4, 66,4 ve 67,8'dir. MnO2-P ile metanol çözücüsünde 2-fenilbenzimidazol verimi %80'dir. Ham PVDF, %4 TiO2-P, %2 Fe3O4-P ve %4 MnO2-P'nin 2 bar basınçta saf su akış değerleri (SA) sırasıyla 62, 99, 94 ve 80 L/m2.sa'dır. En iyi BSA dışlama verimi pH=3 ve 7,4'de elde edilmiştir. Akrilik asit aşılanmış PVDF örneklerinin SA değerleri azalırken, BSA dışlama oranları artmıştır.
Özet (Çeviri)
In this study, preparation and characterization of metal oxide-PVDF composite membranes were conducted. Usability of samples in catalysis and filtration were investigated. The mixture of TiO2, Fe3O4 and MnO2 (Birnessite) with 14% PVDF (in DMF, w/w) was casted in 300 μm ticknes and composite membranes with 0.5%, 1, 2, 4, 6, 8, 10 additives were obtained by phase inversion method. Characterisation of samples were performed by XRD, FT-IR, TG-DTA, SEM and contact angle measurements. From IR results it was observed that α-phases of PVDF disappeared with increasing amount of additives. From SEM images of samples contain 6%, 8, 10 solid, it was concluded that finger-like structures narrowed. Due to catalytic effect of solid, decomposition of polymer fastened with increasing temperature. Decomposition temperatures of raw PVDF, TiO2-P, Fe3O4-P and MnO2-P were 470, 333, 412 and 460 ºC, respectively. Contact angles of raw PVDF and composites were measured as 74.0º, 52.0º, 41.5º and 62.0º respectively. Catalytic activity of samples on benzyl alcohol oxidation was investigated at microwave oven (8 min, 500W) with 1/1 alcohol/peroxide ratio. The highest conversion and benzaldehyde selectivity with TiO2-P, Fe3O4-P and MnO2-P were 93.8%, 99.2, 90.7 and 45.4%, 66.4, 67.8 respectively. Yield of 2-phenylbenzimidazol with MnO2-P was 80% in methanol. Pure water flux (PWF) of raw PVDF, 4% TiO2-P, 2% Fe3O4-P and 4% MnO2-P were 62, 99, 94 and 80 L/m2.h at 2 bar. The best BSA rejection was recorded at 3 and 7.4 pH values. PWF for acrylic acid grafted PVDF membranes decreased while BSA rejection increased.
Benzer Tezler
- Yüksek performanslı doğrudan metanol yakıt hücreleri için elektrolit-elektrot bileşenlerinin araştırılması
Investigation of electrolyte-electrode components for high-performance direct methanol fuel cells
GÖKNUR DÖNMEZ
Doktora
Türkçe
2024
Enerjiİstanbul Üniversitesi-CerrahpaşaKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN DELİGÖZ
- Suda çözünen polifosfazen esaslı kompozit iletken polimerlerin sentezi, karakterizasyonu ve lityum iyon bataryalarda bağlayıcı olarak kullanım özelliklerinin incelenmesi
Synthesis and characterization of water-soluble polyphosphazene-based composite conductive polymers and investigation of their application as binder in lithium ion batteries
EMRE GÜNEY
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
EnerjiGebze Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FERDA HACIVELİOĞLU
- Development of cathode and interlayer materials for high performance lithium sulfur batteries
Yüksek performanslı lityum sülfür pillerin katot ve seperatör kısmında malzeme geliştirmeleri
MMARYAM SADAT KİAİ
Doktora
İngilizce
2020
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiNanobilim ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN KIZIL
- Yüksek mekanik dayanımına sahip iletken polifloren türevi polimerik bağlayıcının lityum iyon batarya uygulamaları
Lithium ion battery applications of conductive polyfluorene derivative polimeric binder with high mechanical strength
ADİL CENGİZ KIĞILCIM
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Metalurji MühendisliğiSakarya Uygulamalı Bilimler ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. EMRE GÜZEL
DOÇ. DR. EMRAH BULUT
- Sol-jel yöntemi uygulanarak ZrO2 ile yüzey modifikasyonu yapılmış LiMn2o4 yapısının sentezlenmesi ve katot aktif malzemesi olarak incelenmesi
SOL-JEL YÖNTEMİ UYGULANARAK ZrO2 İLE YÜZEY MODİFİKASYONU YAPILMIŞ LiMn2O4 YAPISININ SENTEZLENMESİ VE KATOT AKTİF MALZEMESİ OLARAK İNCELENMESİ
MEHMET EMRE ÇETİNTAŞOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÖZGÜL KELEŞ