Mezogözenekli katıların adsorplama özelliklerinin incelenmesi


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Ankara Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2005

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: NİHAL TOSUN

Danışman: MÜŞERREF ÖNAL

Özet:

Genişlikleri 2-50 nm arasında değişen mezogözenekli katıların adsorplama özelliklerini incelemek için bu çalışma yapılmıştır. Mezogözenekli katılara örnek olarak aktif kömür, aluminyum oksit, magnezyum oksit, silisyum dioksit (silikajel) ve kiselgur seçilmiştir. Adsorpsiyondan önce örneklerden aktif kömür 100 0 C de 4 saat, aluminyum oksit, magnezyum oksit, silisyum dioksit (silikajel) ve kiselgur ise 200 0 C de 4 saat süreyle ısıtılarak aktiflenmiştir. Aktivasyon sırasında yüzeyde daha önceden tutunmuş olan su buharı ve diğer gazlar uzaklaştırılmıştır. Örnekler üzerinde azot gazının sıvı azot sıcaklığındaki adsorpsiyon ve desorpsiyon izotermleri belirlenmiştir. Deneylerde tümü Pyrex camdan kurulmuş yüksek vakuma bağlı bir volumetrik adsorpsiyon aygıtı kullanılmıştır. Adsorpsiyon verileri kullanılarak Polanyi eğrileri çizilmiştir. Adsorpsiyon yöntemi kullanılarak Brunauer, Emmett ve Teller (BET) yöntemi uyarınca özgül yüzey alanları (A/m2g-1) belirlenmiştir. Aynı yüzey alanları Langmuir (L), de Boer ve Lippens (BL), Dubinin Raduschkevich-Kagener (DRK) ve Harkins ve Jura (HJ) yöntemleri ile de belirlenmiştir. Diğer yollardan bulunan özgül gözenek alanlarının BET değerleri ile uyuşumu tartışılmıştır. BL ve HJ değerlerinin BET değerleri ile uyuştuğu L ve DRK değerlerinin ise uyuşmadığı belirlenmiştir. Desorpsiyon verileri düzeltilmiş Kelvin denkleminde kullanılarak silindirik varsayılan mezogözeneklerin yarıçapları (r/nm) hesaplanmıştır. Desorpsiyon verilerinden sıvı azot hacmi olarak hesaplanan adsorpsiyon kapasiteleri özgül gözenek hacimleri (V/cm3g-1) olarak alınmıştır. Özgül gözenek hacimlerini yarıçaplara karşı grafiğe geçirilerek V-r gözenek boyut dağılımı eğrileri belirlenmiştir. Bu eğrilerin yarıçapa göre türevleri alınarak (dV/dr)- r şeklindeki mezogözenek boyut dağılımlarına geçilmiştir. V-r boyut dağılımı eğrilerinden r =25 nm için özgül mikro-mezogözenek (V/cm3g-1) hacimlerine geçilmiştir. İncelenen katıların adsorplama güçlerinin kiselgur,magnezyum oksit, aktif kömür, aluminyum oksit ve silisyum dioksitin sırayla yükseldiği görülmüştür.