Colloidal stabilization of lta type zeolites in ethanol-water mixtures
Lta zeolitlerinin etanol-su karışımı içerisindeki kolloidal stabilizasyonu
- Tez No: 619662
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ SİMGE ÇINAR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Bilim ve Teknoloji, Metalurji Mühendisliği, Seramik Mühendisliği, Science and Technology, Metallurgical Engineering, Ceramic Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2020
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 88
Özet
Zeolitler, nano ve mikron ölçeğindeki homojen gözeneklerinin yanı sıra, kimyasal ve yüzey özellikleri nedeniyle çeşitli uygulamalar için umut vaat eden malzemelerdir. Son zamanlarda, zeolit uygulamalarının verimliliğini arttırmak için kompleks şekilde ve nano boyutta zeolit üretimi önem kazanmıştır. Geleneksel zeolit üretim metotları yukarıda bahsedilen zeolit şekilleri ve boyutlat için uygun olmadığından, elektro eğirme, elektrikle devinimli bırakıntı, robo-döküm ve benzeri yöntemler bu tarz zeolit yapıların üretimi için önerilmektedir. Bu teknikler genellikle zeolit tozlarının taşıyıcı polimer içeren sıvı bir ortamda depolanmasını, taşınmasını ve dağıtılmasını gerektirir. stabil ettiği gözlenmiştir. Bu çalışmanın amacı, karışık çözücülerdeki zeolitlerin dispersiyon karakteristiğini araştırmak ve çeşitli konsantrasyonlardaki karışık çözücülerde zeolit tozlarına stabilizasyon mekanizmalarının uygulanabilirliğini taşıyıcı polimerler içinde tartışmaktır. Bu amaçla, bu tezde yaygın olarak kullanılan LTA zeolit tozları seçildi ve bu tozların çeşitli etanol-su konsantrasyonlarındaki çözeltilerdeki (ağırlıkça %30:70, 40:60 ve 50:50) dispersiyon davranışı araştırıldı. Zeolit tozları, su açısından zengin çözeltilerde stabil olmasına rağmen artan etanol konsantrasyonlarıyla beraber zeolit tozlarının dağıtılması için katkı maddelerinin kullanılması gerekmiştir. Elektrostatik ve sterik / elektrosterik stabilizasyon mekanizmalarının zeolit süspansiyonlarına uygulanabilirliği tartışıldı ve iyonik çözeltilerdeki zeolitlerin kimyasal yapısındaki değişiklikleri önlemek için iyonik olmayan katkı maddeleri ile sterik / elektrosterik stabilizasyonun kullanılması tercih edildi. Çeşitli katkı maddelerinin etkilerini görmek için sedimantasyon testi, zeta potansiyel ölçümleri ve ATR-FTIR analizleri yapıldı. Yüksek moleküler ağırlıklı PVP taşıyıcı polimer olarak kullanıldı. PVP polimerinin zeolit tozlarının stabilitesini kötüleştirdiği gözlemlendi ve PVP polimeri varlığındaki LTA zeolit tozlarının sedimantasyon hızı, dağıtıcılar kullanılarak yavaşlatıldı. Bu kimyasalların karışık çözücülerdeki PVP içeren zeolit süspansiyonları üzerindeki etkisi spin kaplama tekniği ile üretilen zeolit filmlerle gösterilmiştir
Özet (Çeviri)
Zeolites are promising materials for various applications because of their uniform pores at the nano- and micron- scales as well as their chemical and surface properties. In recent years, fabrication of the complex shape zeolites and nano-sized zeolites has been attracting attention to increase the efficiency in zeolite applications. Since conventional zeolite production techniques are not suitable for the fabrication of such zeolites, the use of techniques such as electrospinning, electrophoretic deposition, and robocasting has been suggested. Those techniques generally require storage, transportation, or dispersion of the zeolite powders in a pure or mixed liquid media often with a carrier polymer, so the dispersion characteristics of zeolites in liquid media are critical for such processes. However, there are only a few studies in literature discussing the stabilization of zeolite powders. Besides, the stabilization of zeolites in mixed solvents and the presence of polymers is not a trivial task. The aim of this study is, therefore, to investigate the dispersion characteristic of zeolites in mixed solvents and discuss the applicability of the available stabilization techniques for zeolite powders in mixed solvent with various concentration, and in the presence of polymeric carriers. To this end, common LTA zeolites were used, and its dispersion behavior was investigated in ethanol-water mixtures with various concentrations (30:70, 40:60, and 50:50 wt.%). Even though zeolite powders were stable in water-rich solutions, increasing ethanol concentrations required the use of additives for dispersion of zeolite powders. Applicability of electrostatic, and steric/electrosteric stabilization mechanisms were discussed and the use of steric/electrosteric stabilization with non-ionic additives were preferred in order to prevent the changes in chemical structure of zeolites in ionic solutions. The effects of various additives were investigated using sedimentation test, zeta potential measurements and ATR-FTIR analysis. High molecular weight PVP was used as carrier polymer which worsened the stability of zeolite powders. The rate of LTA zeolite sedimentation in the presence of carrier polymer was slowed down using dispersants. The effect of such an improvement was also demonstrated with the change in dispersion quality of zeolite films produced by spin coating of PVP containing mixed solvent zeolite suspensions.
Benzer Tezler
- Investigation of tribological performance of silver particle based additives coated with different ligands
Farklı ligandlar ile kaplanmıs gümüş partikül temelli katıskıların tribolojik performanslarının arastırılması
HAMZA MOHAMED S ABUSHRENTA
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Makine MühendisliğiKarabük ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUHAMMET HÜSEYİN ÇETİN
- Kuvvetli atıkların yukarı akışlı havasız filtrelerde arıtım kinetiği
Kinetics of strong waste treatment by anqerobic upflow filters
M.ATALAY TİMUR
- Farklı değerlikli tuzların vinil asetat-bütil akrilat kopolimerlerinin özellikleri üzerine etkileri
The effects of different charged salts on properties of vinyl acetate-butyl acrylate co-polymers
REYHAN GENÇOĞLU KOÇ
- Preparation and characterization of silver sers nanotags
Yüzeyde güçlendirilmiş raman spektroskopisi için gümüş nano-etiketlerin hazırlanması ve karakterizasyonu
SEDA KİBAR
