Polyimide and PEBAX flat and hollow fiber membranes for gas separation
Gaz ayrımı için poliimid ve PEBAX ince film ve kovuklu elyaf membranlar
- Tez No: 475018
- Danışmanlar: PROF. DR. HALİL KALIPÇILAR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2017
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmada, hazırlanan poliimid (PI) kovuklu elyaf membranların eğirme koşullarından olan polimer solüsyonu akış hızının, oluk sıvısı akış hızının, polimer solüsyonuna uçuculuğu daha yüksek çözücü eklenmesinin, hava boşluğu yüksekliğinin ve ısıtma bölgesinin sıcaklığının membranın ideal gaz ayırım performansına ve morfolojisine etkileri incelenmiştir. PI kovuklu elyaf membranların PEBAX 1657 ile kaplanmasının da etkileri incelenmiştir. PEBAX 1657 film membranlara ZIF-8 eklenmesinin, poliethersülfon (PES) film membranların hazırlanmasında koagülant tipinin, gözenekli PES film membranların PEBAX 1657 ve PEBAX 1657/ZIF-8 ile kaplanmasının membranların gaz ayırım performansına ve morfolojisine etkileri incelenmiştir. Bu çalışmada, iki ağızlı iplik borusu yardımıyla asimetrik PI kovuklu elyaf membranlar kuru-ıslak faz değişim metodu ile dimetilformamit (DMF) ve tetrahidrofuran (THF) içeren polimer solüsyonu ile % 90 (m) DMF ve %10 (m) damıtık su içeren oluk sıvısı kullanılarak oda koşullarında üretilmiştir. Koagülasyon banyosunda çözücü olmayan sıvı olarak çeşme suyu kullanılmıştır. Üretilen kovuklu elyaf membranların gaz ayırım performansı biyogaz ayırımı için yeterli yükseklikte değildir. Kovuklu elyaf membranların PEBAX 1657 ile kaplaması gaz ayırım performansını iyileştirmiştir. Gözenekli PES film membranların PEBAX 1657 ve PEBAX 1657/ZIF-8 ile kaplanması CO2/N2 and CO2/CH4 ideal seçiliğini artmıştır. Kovuklu elyaf membranlar taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile karakterize edilmiştir. İnce film membranlar (SEM), FTIR spektrometrisi (FTIR) ve termogravimetrik (TGA) analizi kullanılarak karakterize edilmiştir. ZIF-8 kristalleri azot adsorpsiyon-desorpsiyon izotermi, SEM ve X-ışını difraksiyonu (XRD) metodu kullanılarak karakterize edilmiştir Yüksek kristaliteye sahip ZIF-8 parçacıkları ortalama 69 ± 14 nm boyutunda üretilmiştir.
Özet (Çeviri)
This thesis analyzes the effect of polyimide (PI) hollow fiber membrane spinning conditions including dope solution flow rate, bore liquid flow rate, addition of more volatile solvent to dope solution, air gap height and heating zone temperature on the ideal gas separation performance and membrane morphology. The effect of PEBAX1657 coating of PI hollow fiber membrane was also investigated. The effect of incorporation of ZIF-8 crystals to PEBAX1657 flat sheet membrane, the effect of coagulant type for the preparation of porous polyethersulfone (PES) flat sheet membrane, the effect of PEBAX1657 and PEBAX1657/ZIF-8 coating of PES flat sheet membrane on the membrane gas separation performance and morphology were investigated. In this study, asymmetric PI hollow fiber membranes were produced by dry-wet spinning method via twin orifice spinneret at room conditions from dope liquid containing dimethylformamide (DMF) and tetrahydrofuran (THF) and bore liquid solution containing 90 wt. % of DMF and 10 wt. % of distilled water. Tap water was used as non-solvent in the coagulation bath. Gas separation membrane performance of virgin hollow fiber membranes were not sufficiently high for biogas refining. PEBAX1657 coating enhanced gas separation performance of the virgin hollow fiber membranes. PEBAX1657 and PEBAX1657/ZIF-8 coating of porous PES flat sheet membranes increased ideal CO2/N2 and CO2/CH4 selectivity. Hollow fiber membranes were characterized by scanning electron microscopy (SEM). Flat sheet membranes were characterized by SEM, Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), thermal gravimetric analysis (TGA). ZIF-8 crystals were characterized by N2 adsorption desorption isotherms, SEM, X-ray diffraction (XRD). ZIF-8 particles having high crystallinity was synthesized with average size of 69 ± 14 nm
Benzer Tezler
- Metal organik kafes yapılar ve grafen oksit ile karışık matris membranların hazırlanması ve gaz ayırma özellikleri
Preparation and gas separation properties of mixed matrix membranes with metal organic frameworks and graphen oxide
SEVGİ ÇANÇA
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Kimya MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ SENNUR DENİZ
- Benzen/ siklohekzan ve toluen/ alkan karışımlarının pervaporasyon ile ayrılması
Separation of benzene/ cyclohexane and toluene/ alkane mixtures by pervaporation
AHMET ESAT YILDIRIM
- Synthesis and characterization of polyimide derivative adhesives
Poliimid türevi yapıştırıcıların sentezi ve karakterizasyonu
OKTAY ACAR
Doktora
İngilizce
2018
Polimer Bilim ve Teknolojisiİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA MUAMMER DEMİR
DOÇ. DR. SEHA TİRKEŞ
- Synthesis and characterization of novel polyimide for hydrophobic coating
Hidrofob kaplama amaçlı yeni poliimidlerin sentezi ve karakterizasyonu
EMRE AKIN
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Mühendislik BilimleriMarmara ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. RECEP ARTIR
YRD. DOÇ. DR. MUSTAFA ÇAKIR
- Grafen içeren poliimid köpüklerin sentezi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterisation of graphene oxide containing polyimide foams
VOLKAN KILIÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Polimer Bilim ve TeknolojisiMarmara ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MUSTAFA ÇAKIR