Cellulose membranes for organic solvent nanofiltration
Organik çözücü ile nanofiltrasyon uygulamalarına yönelik selüloz membranların hazırlanması
- Tez No: 463543
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. PINAR ZEYNEP ÇULFAZ EMECEN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2016
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- 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
- 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
2018
Kimya MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. PINAR ZEYNEP ÇULFAZ EMECEN
- Nanocellulose membranes via layer-by-layer assembly
Katman katman kaplanmış nanoselüloz membranlar
ONUR KAAN AYDIN
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Kimya MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. PINAR ZEYNEP ÇULFAZ EMECEN
PROF. DR. İREM EREL GÖKTEPE
- Thin film composite (TFC) nanofiltration membranes for water softening
Su yumuşatma amaçlı kullanılan ince film kompozit nanofiltrasyon membranları
TUTKU NUR MEMİÇ
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞERİFE BİRGÜL ERSOLMAZ
DR. SİMGE TARKUÇ
- 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
2022
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiNanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BİHTER ZEYTUNCU GÖKOĞLU
DOÇ. DR. HÜLYA CEBECİ