Karbondioksit Ayırımı Için Mikrokapsül Dolgulu Harman Karışık Matrisli Polimerik Membranların Geliştirilmesi

Date

2021-7-15

Author

Kalıpçılar, Halil
Yılmaz, Levent

Metadata

Show full item record

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Item Usage Stats

30
views

7
downloads

Cite This

Karbon dioksit (CO2) yüksek sera gazı etkisi nedeniyle doğaya salınımı istenmeyen bir gaz olmakla beraber bir yandan endüstride çeşitli sektörlerde hammadde olarak kullanılan önemli bir endüstriyel gazdır. Bu nedenle verimi yüksek, kolay ölçeklendirilebilir ve ekonomik CO2 ayırma proseslerine ihtiyaç vardır. Membran temelli gaz ayırım süreçleri bu özelliklere sahip olmakla beraber prosesin istenilen seviyede ekonomik olması yüksek performanslı membranların geliştirilmesine bağlıdır. Bu projede CO2 ayırımı konusunda özelleşmiş gaz ayırım performansı yüksek karışık matrisli membranların geliştirilmesi hedeflenmiştir. Karışık matrisli membranlar tipik olarak mikrogözenekli bir dolgu maddesinin polimerik sürekli bir faz içine eklenmesiyle elde edilirler. Bu geometride, özellikle camsı polimerlerin kullanıldığı sistemlerde, dolgu maddesi ile polimer arasındaki uyum sorunu nedeniyle beklenenden daha düşük bir gaz ayırımı performansı görülür. Bu projede mikrogözenekli malzemeler membran formulasyonuna doğrudan eklenmemiştir, önce elastomerik bir polimer ile kaplanarak mikrogözenekli malzeme/polimer mikrokapsüllerinin elde edilmiştir. Hazırlanan mikrokapsüller camsı bir polimere eklenerek karışık matrisli CO2 ayırım membranları hazırlanmıştır. Projede elastomer olarak PEBAX-1657 ve mikrogözenekli malzeme olarak ZIF-8 kullanarak mikrokapsüller elde edilmiştir. TGA ve FTIR ölçümlerine göre mikrokapsüller %80-96 ZIF-8 ve %4-20 PEBAX-1657`den olumuştur. Mikrokapsüller düzensiz bir şekle sahip olup boyları 1 ?m?dan küçüktür. Membranların hazırlanmasında ise camsı polimer olarak polikarbonat (PC) ve %5-20 (w/w) mikrokapsül kullanılmıştır. Saf PC membranların 35oC?de CO2 geçirgenliği ve CO2/CH4 ideal seçiciliği sırasıyla 6.67 Barrer ve 10.4?dür. Hazırlanan PC/PEBAX-1657/ZIF-8 membranların CO2 geçirgenliği ve CO2/CH4 ideal seçiciliği ise 52.3 Barrer ve 23.2?dir. Bu da ZIF-8/PEBAX-1657 mikrokapsüller kullanarak CO2 geçirgenliğinde yaklaşık 8 kat, CO2/CH4 ideal seçiciliğinde ise yaklaşık 2 kat artış olduğunu göstermektedir.

Subject Keywords

Karışık matrisli membran, CO2 ayırımı, Mikrokapsül, PEBAX-1657, ZIF- 8, Polikarbonat, Mixed matrix membrane, CO2 separation, Microcapsule, Polycarbonate

URI

https://search.trdizin.gov.tr/tr/yayin/detay/1235961/karbondioksit-ayirimi-icin-mikrokapsul-dolgulu-harman-karisik-matrisli-polimerik-membranlarin-gelistirilmesi
https://hdl.handle.net/11511/113805

Collections

Department of Chemistry, Project and Design