Akademik Veri Yönetim Sistemi
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Ankara Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2020
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: EMİNE ŞİMAL MİRZA
Danışman: BERNA TOPUZ
Özet:Bu çalışmada gaz ayırımı uygulamalarında kullanılacak yüksek akı ve seçicilik değerlerine sahip, ince, metal organik iskelet (MOF) yapılarının alt sınıfı olan zeolitik imidazolat iskelet membranların (ZIF-8) makro-mezo gözenekli destekler üzerinde tekrarlanabilir, kolay ölçeklendirilebilen ve çevreye duyarlı yöntem ile üretimi amaçlanmıştır. MOF yapıları kolay kontrol edilebilen gözenek boyutu/oranı/özellikleri, yüksek yüzey alanı ve esnek iskelet yapıları nedeniyle moleküler elek özelliği gösteren kararlı membranların hazırlanmasını olanaklı kılmaktadır. Ancak hatasız MOF membran üretim koşullarının (çözücü temelli) zorluğu nedeniyle sentezlenen on binlerce MOF yapısı içerisinden çok az sayıda MOF yapısı membran olarak hazırlanabilmektedir. Tez kapsamında ZIF-8 membranların hazırlanmasında atomik katman kaplama (ALD) temelli buhar-faz yöntemi kullanılmış ve yüksek C3H6/C3H8 ve H2/C3H8 seçiciliğine sahip hatasız ZIF-8 membran hazırlama koşulları araştırılmıştır. ALD yöntemi ile γ-Al2O3 katman üzerinde ve mezo-gözenekler içerisinde oluşturulan yoğun çinko oksit (ZnO) kaplamanın seçici geçirgen ZIF-8 membrana dönüşümü belirli süre ve sıcaklıkta organik bağlayıcı (2-metil imidazol) molekülü buhar işlemi ile sağlanmıştır. γ-Al2O3 katman gözenek yapı özelliklerinin hatasız ZIF-8 membran üretimine olan etkisi incelenmiştir. Membran yüzey ve kesit özellikleri SEM, faz ve kristalinite özellikleri XRD analizleri ile karakterize edilmiştir. Hazırlanan γ-Al2O3 membranların, ALD-ZnO kaplama ve ZIF-8 membranların tek gaz (H2, N2, CO2, CH4, C3H6, C3H8) geçirgenlik özellikleri ve ideal seçicilik değerleri, oda sıcaklığında belirlenmiştir. ALD ile 60 çevrim ZnO kaplanarak hazırlanan ZIF-8 membranının H2 ve C3H6 geçirgenlik değerleri sırası ile 3.2x10-7 ve 1.9x10-8 molm-2s-1Pa-1 olup H2/C3H8 ve C3H6/C3H8 ideal seçicilik değerleri sırası ile 1940 ve 111 olarak bulunmuştur.