Nanotabaka bazlı Mfı membranların hazıranması ve karakterizasyonu
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Ankara Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, KİMYA MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2021
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: ALİ SEMİH YURTTAŞ
Danışman: BERNA TOPUZ
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Yüksek sıcaklıkta ve su buharı ortamında kararlı, yüksek kararlılık, seçicilik ve akı özelliklerine sahip yeni membran malzemeleri tasarlamak ve enerji uygulamalarına yönelik, membran tasarım süreçlerinin verimini arttırmak uluslararası birçok çalışmada hedeflenen konulardan biridir. Bu özelliklerde membranların geliştirilmesi kimyasal süreçlerde ki yüksek enerji tüketimine neden olan ayırma ve saflaştırma işlemlerinde büyük oranda enerji tasarrufu sağlayacaktır. Bu tez çalışmasında kusursuz ve yönelimli çok ince Membran üretimi (50-100 nm kalınlığında zeolit ince membran üretimi) amaçlanmış olup, membran akısı arttırılırken kompleks olan zeolit membran üretimi basitleştirilmesi hedeflenmiştir. 50-150 nm kalınlığında MFI filmlerin gözenekli destekler üzerinde hazırlanabilmesi, 3 nm kalınlığında (b-yönünde 1,5 birim hücre kalınlıkta) ve yaklaşık 200 nm boy uzunluğuna sahip MFI nanotabakalarının ince zeolit membran üretimi için oldukça uygun malzemeler olduğunu göstermiştir. Esnek yapıları membrana dayanıklılık kazandırırken yüksek boy-kalınlık oranları gözenekli destekler üzerini yönelimli olarak etkin şekilde kaplamalarını sağlamıştır. Kaplanan nanotabaka kristaller arasındaki boşluklar iki farklı yöntem ile kapatılmıştır; ikincil büyüme (hidrotermal büyüme), organosilika sollar ile kaplama. Her iki yöntemle elde edilen membran yüzeyleri SEM ile incelenmiş ve membran yüzeyinin sürekliliğinin sağlandığı görülmüştür. Elde edilen membranların geçirgenlik değerleri gaz geçirgenlik sisteminde He, H2, N2, CO2, CH4, C3H6, C3H8 gazları ile incelenmiştir. Organosilika sollar ile hazırlanan karışık matris membranın H2/C3H8 ideal seçicilik değeri 150 °C'de 500 olarak bulunmuştur. Aynı membran %5 etanol-isopropanol/%95 su karışımı kullanılarak test edilmiş ve membranda alkol geçirgenliği elde edilmemiştir. %5 su-%95 etanol koşullarında test edildiğinde de süzüntü kısmında etanol geçişi olmamıştır.