Geri Dön

Cellulose membranes for organic solvent nanofiltration

Organik çözücü ile nanofiltrasyon uygulamalarına yönelik selüloz membranların hazırlanması

  1. Tez No: 463543
  2. Yazar: FAQIH MUHAMMAD SUKMA
  3. Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. PINAR ZEYNEP ÇULFAZ EMECEN
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2016
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 106

Özet

Selüloz, kimyasal olarak dayanıklı membranların azlığının önemli bir sorun olduğu Organik Çözücü ile Nanofiltrasyon (OÇN) uygulamaları için alternatif bir polimerdir. Molekül içi ve moleküller arası hidrojen bağlarından dolayı selüloz birçok çözücüde çözünmemekte, bu OÇN uygulamaları için bir avantaj oluşturmaktadır. NaOH/CS2 veya NMMO gibi yaygın selüloz çözücüleri toksik veya kararsız yapıda çözücülerdir. Yakın zamanda selülozu çözmek için iyonik sıvıların kullanılabileceği görülmüştür. Bu çalışmanın amacı, OÇN uygulamalarına yönelik olarak selüloz membranların iyonik sıvıda çözeltilerinden faz değişimi yöntemi ile üretilmesidir. İyonik sıvı olarak 1-etil-3-metilimidazolyum asetat, uçucu çözücü olarak aseton ve çözmeyen olarak su kullanılmıştır. Gösterge moleküllerin etanol ve suda çözeltilerinin filtrasyonu ile membranların ayırma performansı değerlendirilmiştir. Membran hazırlama çözeltisindeki selüloz derişiminin artırılmasının membran geçirgenliğini düşürdüğü, ancak Bromotimol Mavi (BM) ve Kresol Kırmızı (KK) tutma oranını artırdığı görülmüştür. Çözünen-çözücü-membran etkileşimlerinin ayırma performansında önemli rol oynadığı, etanol içinde Parlak Mavi R (PMR) tutma oranının daha küçük moleküller olmalarına rağmen BM, KK ve Kristal Mor'dan (KM) az olduğu görülmüştür. PMR ve KM suda çözündüklerinde ise PMR tamamen tutulmuş, KM ise hiç tutulmamıştır. Membranların kurutulması geçirgenliği yaklaşık onda bir oranında düşürmüş, tutma oranlarını ise artırmıştır. Bu çalışmada üretilen membranların ayırma performansının literatürdeki ticari olan ve olmayan OÇN membranları ile benzer olduğu görülmüştür.

Özet (Çeviri)

Cellulose is an alternative polymer that can be used in Organic Solvent Nanofiltration(OSN) where lack of chemically-stable membranes is a major problem. Cellulose, dueto strong inter and intramolecular hydrogen bonding, is difficult to dissolve in many solvents, which is an advantage for OSN applications. Common solvent systems like Sodium Hydroxide/Carbon Disulfide (NaOH/CS2) or N-Methylmorpholine-N-oxide (NMMO) for cellulose solubilization are either toxic or unstable. Recent studies have shown that there is an alternative way of dissolving cellulose using ionic liquids. The aim of this study is to fabricate cellulose membranes for OSN via phase inversion using ionic liquids as solvents. 1-ethyl-3-methylimidazolium acetate ([EMIM]OAc) was used as the ionic liquid to dissolve cellulose, while acetone was used as cosolvent and water as nonsolvent. Solutions of probe molecules in both ethanol and water were used to study the separation performance of membranes. It was observed that increased cellulose concentration in the membrane precursor solution, decreased membrane permeance and increased rejection of Bromothymol Blue (BTB) and Cresol Red (CR) in ethanol. Solute-solvent-membrane interactions have an important role in determining the rejection performance as a higher molar volume dye, Brilliant Blue R (BBR), was retained less than CR, BTB, and Crystal Violet (CV) when dissolved in ethanol. Change of solvent also affected the rejection as was shown by a higher value of BBR rejection in water and the absence of rejection of CV as opposed to the behavior in ethanol. Drying the membranes increased the rejection but decreased the permeances by at least an order of magnitude. Compared to OSN membranes reported in literature, the membranes fabricated in our study have comparable performance.

Benzer Tezler

  1. Adsorptive cellulose membranes for fluid separation

    Başlık çevirisi yok

    NİLAY KESER DEMİR

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2017

    Kimya MühendisliğiImperial College London

    Prof. KANG LI

  2. Effect of crosslinking on organic solvent nanofiltration performance of cellulose membranes

    Selüloz membranların organik çözücü ile nanofiltrasyon performansına çapraz bağlamanın etkisi

    KÜBRA KONCA

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2018

    Kimya MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. PINAR ZEYNEP ÇULFAZ EMECEN

  3. Nanocellulose membranes via layer-by-layer assembly

    Katman katman kaplanmış nanoselüloz membranlar

    ONUR KAAN AYDIN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    Kimya MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. PINAR ZEYNEP ÇULFAZ EMECEN

    PROF. DR. İREM EREL GÖKTEPE

  4. Thin film composite (TFC) nanofiltration membranes for water softening

    Su yumuşatma amaçlı kullanılan ince film kompozit nanofiltrasyon membranları

    TUTKU NUR MEMİÇ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2017

    Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ŞERİFE BİRGÜL ERSOLMAZ

    DR. SİMGE TARKUÇ

  5. Development of interlayer based thin-film nanofibrous composite membranes adjusted by functionalized carbon nanotubes for effectual water purification

    Etkili su arıtma için fonksiyonelleştirilmiş karbon nanotüplerle ayarlanan iç tabaka bazlı ince film nanolifli kompozit membranların geliştirilmesi

    SEYEDEHNEGAR ARABI

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Nanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. BİHTER ZEYTUNCU GÖKOĞLU

    DOÇ. DR. HÜLYA CEBECİ