Nanotabaka bazlı Mfı membranların hazıranması ve karakterizasyonu
Preperation and characterization of nanosheet based Mfı membranes
- Tez No: 668300
- Danışmanlar: DOÇ. DR. BERNA TOPUZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Ankara Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 90
Özet
Yüksek sıcaklıkta ve su buharı ortamında kararlı, yüksek kararlılık, seçicilik ve akı özelliklerine sahip yeni membran malzemeleri tasarlamak ve enerji uygulamalarına yönelik, membran tasarım süreçlerinin verimini arttırmak uluslararası birçok çalışmada hedeflenen konulardan biridir. Bu özelliklerde membranların geliştirilmesi kimyasal süreçlerde ki yüksek enerji tüketimine neden olan ayırma ve saflaştırma işlemlerinde büyük oranda enerji tasarrufu sağlayacaktır. Bu tez çalışmasında kusursuz ve yönelimli çok ince Membran üretimi (50-100 nm kalınlığında zeolit ince membran üretimi) amaçlanmış olup, membran akısı arttırılırken kompleks olan zeolit membran üretimi basitleştirilmesi hedeflenmiştir. 50-150 nm kalınlığında MFI filmlerin gözenekli destekler üzerinde hazırlanabilmesi, 3 nm kalınlığında (b-yönünde 1,5 birim hücre kalınlıkta) ve yaklaşık 200 nm boy uzunluğuna sahip MFI nanotabakalarının ince zeolit membran üretimi için oldukça uygun malzemeler olduğunu göstermiştir. Esnek yapıları membrana dayanıklılık kazandırırken yüksek boy-kalınlık oranları gözenekli destekler üzerini yönelimli olarak etkin şekilde kaplamalarını sağlamıştır. Kaplanan nanotabaka kristaller arasındaki boşluklar iki farklı yöntem ile kapatılmıştır; ikincil büyüme (hidrotermal büyüme), organosilika sollar ile kaplama. Her iki yöntemle elde edilen membran yüzeyleri SEM ile incelenmiş ve membran yüzeyinin sürekliliğinin sağlandığı görülmüştür. Elde edilen membranların geçirgenlik değerleri gaz geçirgenlik sisteminde He, H2, N2, CO2, CH4, C3H6, C3H8 gazları ile incelenmiştir. Organosilika sollar ile hazırlanan karışık matris membranın H2/C3H8 ideal seçicilik değeri 150 °C'de 500 olarak bulunmuştur. Aynı membran %5 etanol-isopropanol/%95 su karışımı kullanılarak test edilmiş ve membranda alkol geçirgenliği elde edilmemiştir. %5 su-%95 etanol koşullarında test edildiğinde de süzüntü kısmında etanol geçişi olmamıştır.
Özet (Çeviri)
Designing new membrane materials with high permeability and selectivity values, stable in high temperature and water vapor environment and increasing the efficiency of membrane design processes for energy applications is one of the targets of energy related studies. The development of stable, selective and flux membranes will greatly reduce the energy consumption used in separation and purification processes in chemical processes. In this thesis, it is aimed to fabricate smooth and oriented very thin membrane (50-100 nm thick zeolite thin membrane production) and to simplify the production of complex zeolite membrane while increasing the membrane flux. The ability to prepare MFI films of 50-150 nm thickness on porous supports showed that 3 nm thick and about 250 nm MFI nanosheets are very suitable materials for the fabrication of thin zeolite membranes. While the flexible structures provide membrane durability, the high aspect-to-thickness ratios ensure the effective coverage of porous supports. The interparticle vaoids between the nanosheets were closed by two different methods; secondary growth (hydrothermal growth), and coating with organosilica sols. Membrane surfaces obtained by both methods were examined by SEM and it was observed that the continous üniforma membrane layer was formed. Single-gas (He, H2, N2, CO2, CH4, C3H6, C3H8) permeances were measured in order to determime the membrane performance. The highest ideal selectivity value of H2/C3H8 mixed matrix 2-structural membrane prepared with organosilica sols was found to be 500 at 150 °C.
Benzer Tezler
- Ti6Al4V alaşımları yüzeyinde Ag katkılı TiO2-bazlı nanotüp yapılarının üretimi, karakterizasyonu ve antibakteriyel özelliklerinin araştırılması
Fabrication, characterization and investigation the antibacterial properties of Ag doped TiO2- based nanotubes on Ti6Al4V alloys
MUHARREM SANCAK
- Yağ emülsiyonlarının sudan ayrılması için adsorban membran geliştirilmesi
Development of adsorbent membranes for separation of oil emulsions
AYDAN İLKAY YUCAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Kimya MühendisliğiKocaeli ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FİLİZ UĞUR NİGİZ
- Synthesis and characterization of graphene oxide-based self-healable nanocomposite hydrogels
Grafen oksit esaslı kendini onaran nanokompozit hidrojellerin sentezi ve karakterizasyonu
EZGİ BERFİN ÇEPER
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ORHAN GÜNEY
- Bor nitrür nanotabaka sentezi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of boron nitride nanosheets
HASAN SAFA
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Metalurji MühendisliğiMersin ÜniversitesiNanoteknoloji ve İleri Malzemeler Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ SEVAL HALE GÜLER
- High strength polyisobutylene based structures: Synthesis,characterizaton and suitability for biomedical applications
Yüksek mukavemetli poliizobütilen bazlı yapılar: Sentezi,karakterizasyonu ve biyomedikal uygulamalarına uygunluğu
NUR ÇİÇEK KEKEÇ ŞENEL