Theoretical investigation of CO2 adsorption pathway over N-[3-(trimethoxysilyl)propyl] ethylenediamine-modified mesoporous silica sorbents
N-[3-(üçmetoksisilil)propil]etilendiyamin ile modifiye edilmiş mezoporlu silica tutucuları üzerinde CO2 adsorpsiyon mekanizmalarının hesaplı yöntemlerle incelenmesi
- Tez No: 774648
- Danışmanlar: PROF. DR. TUĞBA DAVRAN CANDAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Yeditepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 103
Özet
Karbon dioksitin (CO2) aminle modifiye edilmiş mezogözenekli silis sorbanlar üzerindeki adsorpsiyon mekanizmasının netleştirilmesi, emisyonlarla ilgili gelecekteki hedefleri karşılayacak yüksek performanslı tutucuların geliştirilmesi için oldukça önemlidir. Bu çalışma, CO2 tutulma mekanizmalarının N-[3-(trimetoksisilil)propil)etilendiamin (AEAPS) ile modifiye edilmiş mezoporlu silis adsorbanları üzerinde DFT metodu kullanılarak incelenmesini hedeflemektedir. Böylece, molekül içi CO2 yakalamanın mümkün olup olmadığı ve hangi amin gruplarının (birincil veya ikincil) bu süreçte daha reaktif olduğu ortaya çıkarılacaktır. Hesaplamalarımız, CO2'nin karbamat ve karbamik asit formlarında tutulduğunu göstermiş ve hidrojen bağı etkileşimlerinin (hem amin-amin hem de amin-yüzey) adsorpsiyon mekanizmalarının termodinamik ve kinetik uygulanabilirliği için oldukça ktitik olduğunu ortaya koymuştur. Molekül içi yakalama mümkün gözükse de, AEAPS molekülün zincir uzunluğunun molekül içindeki amin-amin etkileşimlerini kısıtlıyor olabileceği düşünülmüştür. Hem birincil hem de ikincil amin grupları, CO2'nin adsorpsiyonuna katkıda bulunmuş, böylece amin işlevselliğinin tutulma üzerinde hidrojen bağı etkileşimlerine göre daha az belirleyici olduğu saptanmıştır.
Özet (Çeviri)
Elucidation of the adsorption pathways of carbon dioxide (CO2) over mesoporous silica sorbents modified by amines is significant for the development of high-performance sorbents that would meet the future challenges regarding the emissions. This study aims to investigate the CO2 adsorption pathway over N-[3-(trimethoxysilyl)propyl] ethylenediamine (AEAPS)-modified mesoporous silica sorbents by using DFT modeling to reveal whether the intra-molecular CO2 capture is possible and which amine groups (primary or secondary) are more reactive in this process. Our calculations showed that CO2 was captured in the forms of carbamate and carbamic acid; and hydrogen bonding interactions (both amine-amine and amine-surface) were critical for the thermodynamic and kinetic feasibility of the adsorption pathways. Intra-molecular capture was possible, but the long chain length of the molecule seemed to restrict the amine-amine interactions within the molecule. Both primary and secondary amine groups contributed to the adsorption of the CO2, meaning that amine functionality was less deterministic on the process in comparison to the hydrogen bonding interactions.
Benzer Tezler
- Investigation of effect of novel technologies' implementation to future internal combustion engines
Yeni teknolojilerin geleceğin içten yanmalı motorlarına uyarlanmasının etkilerinin incelenmesi
ANIL ALAGÖZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ HİKMET ARSLAN
- Theoretical investigation of CO2 adsorption mechanism over (3-aminopropyl) trimethoxysilane- functionalized mesoporous silica sorbents
(3-aminopropil) trimetoksisilan ile modifiye edilmiş mezoporlu silika adsorbanları üzerinde CO2 tutunma mekanizmasının hesaplamalı olarak incelenmesi
BERAT UMAY TOPÇUBAŞI
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Kimya MühendisliğiYeditepe ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. TUĞBA DAVRAN CANDAN
- Theoretical investigation of the amine structural properties on the CO2 adsorption mechanism over amine-functionalized mesoporous silica sorbents
Amin yapısal özelliklerinin amin bazlı mezoporlu silika sorbanlar üzerindeki CO2 adsorpsiyon mekanizmasına etkisinin teorik olarak incelenmesi
PERVİN PELİN PAÇACI
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Kimya MühendisliğiYeditepe ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TUĞBA DAVRAN CANDAN
- Karbon siyahının fiziksel ve kimyasal aktivasyon ile gözenekli karbon yapılara dönüşüm performansının incelenmesi
Investigation of the conversion performance of carbon black into porous carbon structures by physical and chemical activation
NERMİN NUR FUÇUCU
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Kimya MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYSEL KANTÜRK FİGEN
PROF. DR. ADNAN MİDİLLİ
- Experimental and computational study of selective CO oxidation over Au/Al2O3 catalyst
Au/Al2O3 katalizörü üzerinde seçimli CO oksidasyonunun deneysel ve hesaplamalı olarak incelenmesi
TUĞBA DAVRAN CANDAN
Doktora
İngilizce
2011
Kimya MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. RAMAZAN YILDIRIM