Geri Dön

Demir esaslı metal organik kafes yapının üretimi, modifikasyonu ve CO2 adsorpsiyonlarının incelenmesi

Synthesis and modification of iron based metal organic framework and investigation of CO2 adsorption

  1. Tez No: 612662
  2. Yazar: ALİ BARAN NARİN
  3. Danışmanlar: PROF. DR. MERAL TURABİK
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Bilim ve Teknoloji, Kimya, Çevre Mühendisliği, Science and Technology, Chemistry, Environmental Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2019
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Mersin Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Nanoteknoloji ve İleri Malzemeler Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 86

Özet

Metal Organik Kafesler (Metal Organic Frameworks, MOF) yüksek gözeneklilik oranına sahip, organik-inorganik hibritlerin oluşturduğu yapılardır. Bu tez çalışmasında, demir esaslı metal organik kafes yapılardan biri olan MOF-235, mikro ve nano boyutta sentez yöntemlerine ve amin(NH2) ile modifiye edilmiştir. Bu işlemler sonunda, MOF-235(Fe), Nano MOF-235(Fe), NH2-MOF-235(Fe) ve Nano NH2-MOF-235(Fe) malzemeleri üretilmiş ve SEM, EDX, DLS, XRD, FT-IR, TGA, BET yüzey alanı ve gözeneklilik analizleri ile karakterize edilmiştir. MOF-235(Fe)'in SEM görüntülerinde morfolojik yapının oktahedral olmasına karşın amin ile modifikasyonu sonucu hegzagonal mikrospindel yapıya dönüştüğü gözlenmiştir. Nano sentez yöntemiyle malzemenin boyutu küçülürken gözenek çaplarının arttığı saptanmıştır. N2 gazı kullanılarak gerçekleştirilen BET analizi sonuçlarına göre elde edilen aktif BET yüzey alanları sırasıyla 1026, 1433, 478, 712 m2/g'dir. Nano sentez yöntemi, yüzey alanında artış sağlarken amin ile fonksiyonlama işlemi gözeneklere amin moleküllerinin yerleşmesi sebebiyle yüzey alanlarında azalmaya neden olmuştur. Ancak amin modifikasyonu ile yüzeyin bazikleşmesi sonucunda, yüzey ile asidik karaktere sahip olan CO2 gazı molekülleri arasında elektrostatik etkileşimin artması sonucu CO2 gaz adsorpsiyonunda artış sağlanmıştır. Üretilen bu malzemelerin 0°C ve 25℃'de CO2 adsorpsiyonları incelenmiş ve sıcaklığın CO2adsorpsiyonu için negatif etki yaptığı saptanmıştır. MOF-235(Fe), Nano MOF- 235(Fe), NH2-MOF-235(Fe) ve Nano NH2-MOF-235 (Fe) malzemeleri için 0℃'de CO2 adsorpsiyonu için sırasıyla 4,87, 4,94, 5,87, 6,43 mmol/g değerleri elde edilmiştir. Sonuçlar, nano sentez yöntemin ve amin ile modifikasyonun, MOF malzemelerinin CO2 adsorpsiyon kapasitelerini arttırdığını göstermiştir.

Özet (Çeviri)

Metal Organic Frameworks (MOF) are structures of organic-inorganic hybrids with high porosity. In this thesis, MOF-235, which is one of the iron based metal organic frameworks, was produced according to the synthesis methods in micro and nano dimensions and modified with amine (NH2). The materials, MOF-235(Fe), Nano MOF-235(Fe), NH2- MOF-235(Fe) and Nano NH2-MOF-235(Fe) were obtained and characterized by SEM, EDX, DLS, XRD, FT-IR, TGA, BET surface areas and pore analyses. It was observed that in the SEM images of MOF-235(Fe), although the morphological structure was octahedral, it was converted to hexagonal microspindel structure by amine modification. It was determined that the pore diameters increased while the size of the material decreased by nano synthesis method. According to the results of BET analysis by using N2 gas, the active BET surface areas were obtained as 1026, 1433, 478, 712 m2/g, respectively. While the nano synthesis method increased the surface areas, amine functionalization caused reduction in the surface areas due to the placement of amine molecules in the pores. However, as a result of the basicization of the surface by the amine modification, CO2 gas adsorption was increased because of the increase of electrostatic interaction between the surface and the acidic carbon dioxide molecules. The CO2 adsorption of these materials was examined at 0℃ and 25℃ and it was found that temperature had a negative effect on CO2 adsorption. The CO2 adsorption amount of MOF-235(Fe), Nano MOF-235(Fe), NH2-MOF-235(Fe) and Nano NH2-MOF-235(Fe) materials at 0℃ were determined as 4,87, 4,94, 5,87, 6,43 mmol/g, respectively. The results showed that nano synthesis method and modification with amine increased the CO2 adsorption capacity of MOF materials.

Benzer Tezler

  1. Bazı yeni bakır esaslı metal-organik kafes yapıların sentezi ve karakterizasyonu

    Synthesis and characterization of some new copper based metal-organic frameworks

    MERVE ÇEPNİ DEMİRCİ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2018

    KimyaRecep Tayyip Erdoğan Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    DOÇ. SELÇUK DEMİR

  2. Metal selenür elektrot malzemelerinin sodyum iyon pillerde kullanım potansiyellerinin incelenmesi

    Investigation of the usage potentials of metal selenite electrode materials in sodium ion batteries

    MERAL AYDIN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Kimya MühendisliğiGebze Teknik Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. REZAN DEMİR ÇAKAN

  3. Demir esaslı arkeolojik buluntularda, korozyon ürünlerinin temizliği ve koruma

    Cleaning and protection of corrosion products in iron based archeological finds

    ERHAN ONAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    KimyaÇukurova Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. TUNÇ TÜKEN

  4. Yerli psilomelan cevherinden mangan fosfat üretimi

    The production of manganese phosphate from native psilomelane ore

    VELİ GÖRKEM EFE

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2014

    Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. İSMAİL DUMAN

  5. Yeni yaklaşımlarla tanin esaslı boya duyarlı güneş pillerinin geliştirilmesi

    New approaches in the development of tannin based dye sensitized solar cells

    SONER ÇAKAR

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2017

    EnerjiSakarya Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MAHMUT ÖZACAR