Effect of crosslinking on organic solvent nanofiltration performance of cellulose membranes
Selüloz membranların organik çözücü ile nanofiltrasyon performansına çapraz bağlamanın etkisi
- Tez No: 534330
- Danışmanlar: DOÇ. DR. PINAR ZEYNEP ÇULFAZ EMECEN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2018
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 108
Özet
Selüloz moleküler içi ve moleküler arası yapmış olduğu hidrojen bağları sayesinde birçok organik çözücüye karşı direnç göstermektedir. Organik Çözücü ile Nanofiltrasyon uygulamalarında kullanım için selüloz alternatif polimer olabilmektedir. OSN uygulamalarına yönelik olarak selüloz membranlar faz değişim yöntemiyle üretildi. Polimer çözücü olarak 1-etil-3-metilimidazolyum, yardımcı çözücü olarak aseton ve çözmeyen olarak su kullanıldı. Üretilen membranların performansları model moleküllerin ayırma performansı ve geçirgenliği ile nitelendirildi. Filtrasyon testlerinde nötr boya olarak Bromotimol mavisi (BTB,624 Da,251.1cm3/mol) ,Krezol kırmızısı (CR,82 Da,140.1cm3/mol), negatif yüklü boya olarak Bengal pembesi (RB,1017 Da,241.0 cm3/mol), Brilyant Mavisi (BBR,826 Da, 421.3 cm3/mol), pozitif boya olarak ise Kristal viyole (CV,407 Da,253.7 cm3/mol) kullanıldı. Membranlar ileri işlem olarak çapraz bağlamaya tabi tutuldular. 1,2,3,4-bütantetrakarboksilik asit ve Glüteraldehit olmak üzere iki çeşit çapraz bağlayıcı kullanıldı. Moleküler boyutu Krezol kırmızısından büyük olan Bromotimol mavi çözünenin daha yüksek oranda tutulduğu görüldü. Her iki boyanın benzer moleküler yapıya sahip olması ve nötr özellikte olmasından dolayı selüloza olan yatkınlıklarının benzer olduğu, böylece nötr boyaların ayrımında moleküler boyutun belirleyici faktör olduğu söylenebilir. BTB, RB ve CV boyalarının moleküler boyutlarının benzer olmasına rağmen, yapılan testlerde BTB ve CV benzer oranlarda tutulurken RB boyasının tutulma oranı çok düşüktür. Glüteraldehit ile çapraz bağlama sonucu membranların boyaları tutma oranları ve çözücü geçirgenlik oranlarında değişim gözlemlenmemiştir. BTCA ile çapraz bağlanan membranların RB boyasının tutma oranında artış görülür iken, CV boyasını tutma oranında azalma görüldü. Filtrasyon boyunca membrana sorblanan RB boya miktarında azalma, CV boya miktarında ise artış olmuştur. Bu sonuç artan RB tutma oranına ve azalan CV tutma oranına açıklık getirmektedir.
Özet (Çeviri)
Nanofiltration is a membrane process capable of separation of small molecules and multivalent ions due to their size and/or charge. NF is mainly used in aqueous applications. However, there are many processes that can take advantages of NF in molecules separation dissolved in organic solvents. Main challenge in Organic Solvent Nanofiltration is the limited number of membranes which can withstand a wide range solvents and have stable, predictable separation performance. Cellulose is an alternative polymer that can be used in OSN membranes as it is stable in many organic solvents due to its inter- and intra- molecular hydrogen bonds. Cellulose membranes were fabricated via phase inversion. Solutes used in tests are Bromothymol Blue (neutral,624 Da,251.1cm3/mole), Cresol Red (neutral,382 Da,140.1cm3/mole), Rose Bengal (anionic,1017 Da, 241.0cm3/mole) and Brilliant Blue R (anionic,826 Da,421.3cm3/mole) and Crystal Violet (cationic,407 Da,253.7cm3/mole). Membranes were crosslinked using two crosslinking agents: glutaraldehyde and 1,2,3,4-butanetetracarboxylic acid. Cellulose membranes was tested with five different solutes. Molecular size is a determining factor for separation of neutral dyes since BTB rejection is higher ratio than CR. BTB and CV rejections are quite close to each other while RB is retained much less than these dyes although molecular size of them are similar. GA-crosslinking did not change solvent permeance and solute rejection. After BTCA-crosslinking, CV rejection decreases slightly while RB rejection increases significantly. Amount of sorbed RB during filtration decreases significantly whereas sorbed CV increases, which may explain increased RB rejection, decreased CV rejection.
Benzer Tezler
- 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
- İnce film kaplama yapılmış nanofiber membranların partikül filtrasyon performanslarının belirlenmesi
Determination of particul filtration performances of thin film composite nanofiber membranes
MÜGE BİÇER
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMAİL KOYUNCU
- Elektrospinning yöntemi ile gümüş nanopartikül içeren PVP bazlı antibakteriyel nanolif üretimi
Production of the antibacterial PVP nanofibers containing silver nanoparticles via electrospinning method
HAVA ÇAVUŞOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYŞEGÜL MERİÇBOYU
- Butil kauçuk esaslı kriyojellerin sentezi ve özelliklerinin incelenmesi
Preparation of cryogels based on butyl rubber and investigation of their properties
SEVIL MUSLUMOVA
- Moleküler baskılama yöntemi ile CEC (kapiler elektrokromatografi) sisteminde hidrofobik amino asit enantiyomerlerinin ayrılması
Separation of hydrophobic amino acid enantiomers in CEC (capillary electrochromatography) system by molecular imprinting technique
KORAY ŞARKAYA