Metal organik ağ yapılarının (MOF) sentezlenmesi ve metan reformer çıkış gazının saflaştırılması için kullanılması
Yükleniyor...
Dosyalar
Tarih
2017
Yazarlar
Dergi Başlığı
Dergi ISSN
Cilt Başlığı
Yayıncı
Ege Üniversitesi
Erişim Hakkı
info:eu-repo/semantics/openAccess
Özet
Bu projede metal organik ağ yapısına sahip çinko, titan, alüminyum ve bakır temelli tereftalatlar (sırası ile Zn-TPA, Al-TPA, Ti-TPA ve Al-TPA) başarı ile sentezlenmiştir. MOF sentezinde, kristalizasyon basamağında Metal+TPA/çözücü veya Metal/TPA oranının, yıkama basamağında ise DMF' nin gözeneklerde kalan TPA' nın uzaklaştırılmasında etkili olduğu, DMF' nin de MetOH ile yapıdan uzaklaştırılabileceği sonucuna varılmıştır. Sentezlenen MOF' lardan en yüksek yüzey alanına sahip MOF seçilerek CO2, CO, H2 ve CH4 gazlarının tekli ve ikili adsorpsiyon çalışmaları yapılmıştır. ZLC (zero lenght column) tekniği kullanılarak 34, 70 ve 100?C çalışma sıcaklıklarında belirlenen CO2, CO, H2 ve CH4 gazlarının difüzyon zaman sabitleri sıcaklıkla artarken Henry katsayıları düşmüştür. CO gazının seçilen MOF örnekleri üzerinde en yüksek Henry katsayısına ve adsorpsiyon ısısına (-13 kJ/mol) sahip olduğu görülmüştür. En küçük molekül olan H2 ise en yüksek difüzyon zaman sabitine sahiptir. Hidrojence zengin metan reformer çıkış gazının içeriğinde bulunan CO2, CO ve CH4 bileşenlerinin dolgulu kolonda eş molar CO2/H2, CO/H2, CH4/H2 ve CO2/CH4 ikili gaz karışımları ve Helyum gazının taşıyıcı olduğu saf bileşenlerinin adsorpsiyon çalışmalarından oluşmaktadır. Gazların dolgulu kolon salıverme eğrileri 1, 5, ve 10 bar basınçlarda değişen akış hızlarında (10 mL/dk 20 mL/dk ve 30 mL/dk) elde edilmiştir. Kolon basıncı ve gaz akış hızı arttıkça Cu-TPA, Ti-TPA, Zn-TPA ve Al-TPA MOF yapıları tarafından adsorplanan gaz miktarlarının arttığı gözlenmiştir. Tamamlanan çalışmalar sonucunda adsorpsiyon sistemine dayalı gaz ayırma/saflaştırma süreçlerinin iyileştirilmesinde ve geliştirilmesinde önemli faktörlerden olan adsorplanan madde miktarı ile seçicilik katsayıları hesaplanmıştır. En yüksek yüzey alanına (1270 m/g) ve mikro gözenek hacmine (0.68 cm3/g) sahip Al-TPA' nın en yüksek adsorpsiyon kapasitesine sahip olduğu; CO2 gazının en fazla tutulan bileşen (3.36 mmol/g Al-TPA) iken H2 gazı sentezlenen MOF yapıları tarafından tutulmadığı olduğu sonucuna varılmıştır. Kolon basıncı ve akış hızı arttıkça seçicilik artmakla beraber basıncın gaz seçiciliğinde daha önemli olduğu gözlenmiştir. Bu proje kapsamında başarı ile sentezlenen MOF yapılarının, CO2 gazını seçimli olarak adsorplarken H2 gazını adsorplamaması, metan reformer çıkış gazının saflaştırılmasında kullanımı umut vaat etmektedir.;Metal organik ağ yapısı, Tereftalatlar, Karbondioksit, Metan, Hidrojen, Reformer gazı.;Metal organic framework, Terephthalat, Carbondioxide, Metane, Hydrogen, Reformer gas.
Açıklama
Araştırmacılar; H. Banu Yener, Berrin İkizler, Alev Güneş Yerkesikli
Araştırma projesi -- Ege Üniversitesi, 2017
Araştırma projesi -- Ege Üniversitesi, 2017
