Geri Dön

Effect of compatibilizers on the gas separation performance of polycarbonate membranes

Uyumlaştırıcıların polikarbonat membranların gaz ayırım performansına etkisi

  1. Tez No: 143316
  2. Yazar: DEĞER ŞEN
  3. Danışmanlar: PROF. DR. LEVENT YILMAZ, YRD. DOÇ. DR. HALİL KALIPÇILAR
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Gaz ayırımı, Polikarbonat membran, Antiplastizasyon, Uyumlaştırıcı, p-nitroanilin, Gas Separation, Polycarbonate membrane, Compatibilizer, Antiplasticization, p-nitroaniline
  7. Yıl: 2003
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.

Özet

Bu çalışmada, uyumlaştırıcıların polikarbonat (PC) membranlarının gaz ayırım performansına etkisi incelenmiştir. Membranlar çözücü buharlaştırma yöntemiyle hazırlanmıştır. Membranların, 02, N2, H2 ve C02 gazları ile tek gaz geçirgenlik Ölçümleri, tarama elektron mikroskobu (SEM), fark taramalı kalorimetre (DSC) ve Fourier çevrimli kızılötesi spektrofotometre (FTIR) ile karekterizasyonu çalışılmıştır. Yüzde (ağırlıkça) 0.5-10 p-nitroanilin (pNA) içeren membranlar hazırlanarak pNA derişiminin membran performansı üzerine etkisi incelenmiştir. PNA derişimi arttıkça gazların geçirgenliklerinin azaldığı, seçiciliklerinin arttığı gözlenmiştir. Saf PC membranın göstermiş olduğu H2/N2, CO2/N2 ve 02/N2 seçicilikleri sırasıyla 43.5, 20.6 ve 5.6 iken % (ağırlıkça) 5 pNA içeren membranlarda 114.5, 53.9 ve 13.4'e yükselmiştir. Saf PC membranların azot geçirgenliği % (ağırlıkça) 5 pNA katılmasıyla 0.265 barrer' den 0.064 barrer' e azalmıştır. Membranların camsı geçiş sıcaklıkları artan pNA derişimiyle azalmıştır. FTIR spektrumlarında pNA' nin nitro ve amin gruplarına ait tepe noktalarında kayma ve yayılma gözlenmiştir. DSC ve FTIR sonuçları PC ile pNA arasında bir etkileşimin olabileceğini göstermiştir. Ayrıca uyumlaştırıcı türlerinin etkisi çalışılmıştır. Bu amaçla 4-amino 3- nitro fenol (ANP), Katekol ve 2-hidroksi 5-metil anilin (HMA) uyumlaştırıcı olarak denenmiştir. Bu uyumlaştırıcılarla da pNA'e benzer şekilde geçirgenliklerin ve camsı geçiş sıcaklıklarının azaldığı seçiciliklerin ise arttığı gözlenmiştir. Ayrıca FTIR spektrumları PC ile uyumlaştırıcı arasında olası bir etkileşimi göstermektedir. Sonuç olarak, PC/uyumlaştırıcı gaz ayırım membranları başarıyla hazırlanmıştır. İşlevsel grupları çok, molekül ağırlığı düşük olan bileşiklerin, çok küçük derişim aralığında, % (ağırlıkça) 0.5-5, membran özelliklerini etkileyebilecekleri bulunmuştur.

Özet (Çeviri)

In this study, the effect of compatibilizers on the gas separation performance of polycarbonate (PC) membranes was investigated. Membranes were prepared by solvent evaporation method. They were characterized by single gas permeability measurements of 02, N2, H2 and C02as well as scanning electron microscopy (SEM), differential scanning calorimetry (DSC) and Fourier transform infrared spectrometry (FTIR). Membranes containing 0.5 to 10 w% p-nitroaniline (pNA) were prepared to study the effect of compatibilizer concentration on the membrane performance. Permeabilities of all gases decreased but selectivities increased with pNA concentration. The membranes with 5 w% pIMA showed a selectivity of 114.5 for H2 over N2, 53.9 for C02 over N2and 13.4 for 02 over N2 at room temperature, whereas, the H2/N2, CCVN2 and CVISİ2 selectivities for pure PC membranes were 43.5, 20.6 and 5.6, respectively. The N2 permeabilities through pure PC membrane and 5 w% pNA/PC membrane were 0.265 and 0.064 barrer, respectively. The glass transition temperature of the membranes decreased with increasing pNA concentration. FTIR spectra showed that the peaks assigned to nitro and amine groups of pNA shifted and/or broadened. The DSC and FTIR results suggested an interaction between PC and pNA. The effect of type of compatibilizer was also studied. The compatibilizers were 4-amino 3-nitro phenol (ANP), Catechol and 2-hydroxy 5-methyl aniline (HMA). Similar to membranes prepared with pNA, membranes prepared with these compatibilizers had a lower permeability and glass transition temperature but higher selectivity than pure PC membranes. Their FTIR spectra were also indicated a possible interaction between PC and compatibilizer. In conclusion, PC/compatibilizer blend membranes for successful gas separation were prepared. Low molecular weight compounds with multifunctional groups were found to effect membrane properties at low concentration range, 0.5-5 w%.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    75042

    Preparation of pol (vinly chloride) blends: spect ruscopic, thermal, viscosimetric, mechanical and surface characterizations

    Poli (Vinil klorür) karışımlarının hazırlanması: Spektroskopik, ısıl, viskonimetrik, mekanik ve yüzey karakterizasyonları

    OKŞAN KARAL

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    1998

    Kimyaİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. BAHATTİN M. BAYSAL

  2. Tez No

    178711

    Improvement in barrier properties of polymers used in packaging industry?pet/n-mxd6 blends

    Ambalaj sanayinde kullanılan polimerlerin bariyer özelliklerinin iyileştirilmesi?pet/n-mxd6 karışımları

    GÜLAY BOZOKLU

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2008

    Polimer Bilim ve TeknolojisiSabancı Üniversitesi

    Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. YUSUF Z. MENCELOĞLU

    DR. İLHAN ÖZEN

  3. Tez No

    29074

    Preparation and evaluation of properties of polyet hylene / polystyrene blends

    Başlık çevirisi yok

    İ. SELÇUK AKSOY

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    1993

    Makine MühendisliğiBoğaziçi Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MAHMUT A. SAVAŞ

  4. Tez No

    76031

    Recycling of poly (ethylene terephthalate) through blending with highdensity polyethylene

    Poli (Etilen tereftalat)'ın polietilen ile karıştırılarak geri dönüşümü

    SEZGİN GÖKÇESULAR

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    1998

    KimyaOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. TEOMAN TİNÇER

  5. Tez No

    119109

    Poly (ethylene terephthalate) and high density polyethylene in melt blending in the presence of transesterification catalyst

    Poli (etilen teraftalat)'ın yüksek yoğunluklu polietilen ile transesterifikasyon katalizörlü ortamda eriyik karışımı

    BİNNUR ÖZKAN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2002

    KimyaOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. TEOMAN TİNÇER

Geri Dön