Research Article

Trimetil borat/metanol azeotropunun pervaporasyonla ayrılmasında selüloz asetat (SA)/ polivinilpirolidon (PVP) membranların performans değerlendirmesi

Volume: 10 Number: 2 June 30, 2025
TR EN

Trimetil borat/metanol azeotropunun pervaporasyonla ayrılmasında selüloz asetat (SA)/ polivinilpirolidon (PVP) membranların performans değerlendirmesi

Abstract

Bu çalışmada trimetil borat (TMB)/metanol azeotropunu ayırmak için selüloz asetat (SA)/ polivinilpirolidon (PVP) blend membranların performansı incelenmiştir. Membranlar, Fourier dönüşümlü kızıl ötesi spektroskopisi (FTIR), taramalı elektron mikroskopisi (SEM), X-Ray difraktometresi (XRD), termogravimetrik analiz (TGA) ve temas açısı ölçümleri ile karakterize edilmiştir. PVP oranındaki artma ile SA’nın karakteristik XRD pik şiddeti ve temas açısı küçülmüştür. Pervaporasyon prosesinde PVP oranının, besleme sıcaklığının ve beslemedeki metanol konsantrasyonunun etkisi incelenmiştir. Artan PVP oranıyla akının arttığı, seçiciliğin azaldığı gözlemlenmiştir. Besleme sıcaklığının akı üzerinde olumlu bir etkiye sahip olduğu tespit edilmiştir. Besleme konsantrasyonundaki metanol miktarının artması, polimer zincirlerinin daha esnek hale gelmesine neden olarak hem metanolün hem de TMB’nin difüzyonunu kolaylaştırmıştır. Ayrıca membranın tekrar kullanılabilirliği test edilmiş olup fiziksel ve kimyasal bütünlüğünü koruduğu yapılan FTIR ve SEM analizleriyle doğrulanmıştır. SA-PVP-3 membranı için en uygun çalışma koşulları, 35°C sıcaklık ve ağırlıkça %25 metanol içeren azeotrop olarak tespit edilmiştir. Bu çalışma koşulları altında akı ve seçicilik sırasıyla 302,08 g/(m2sa) ve 46,92 olarak belirlenmiştir.

Keywords

Project Number

221N008

References

  1. [1] Gültekin, E., Calam, A., & Şahin, M. (2023). Experimental investigation of trimethyl borate as a fuel additive for a SI engine. Energy Sources, Part A: Recovery, Utilization and Environmental Effects, 45(1), 419-433. https://doi.org/10.1080/15567036.2023.2171516
  2. [2] Pişkin, M. B., & Yılmaz, M. S. (2012). Application of FTIR spectroscopy coupled with attenuated total reflectance for the determination of trimethyl borate. International Journal of Biological, Ecological and Environmental Sciences (IJBEES), 1(6), 188-191.
  3. [3] Bao, Z., Zhang, W., Cui, X., & Xu, J. (2014). Design, optimization and control of extractive distillation for the separation of trimethyl borate-methanol. Industrial and Engineering Chemistry Research, 53(38), 14802-14814. https://doi.org/10.1021/ie502022m
  4. [4] Obut, A., & Girgin, I. (2003). Trimetil borat [B(OCH3)3] üretim yöntemleri. Bilimsel Madencilik Dergisi, 42(4), 37-42. https://dergipark.org.tr/tr/download/ article-file/375576
  5. [5] Yontar, A. A., Değirmenci, H., & Kuçukosman, R. (2024). Enhancing droplet combustion dynamics in trimethyl borate-based blends: Exploring energetic phenomena. Combustion Science and Technology, 1-23. https://doi. org/10.1080/00102202.2024.2368759
  6. [6] Bush, J. D. (1959). Azeotropic extractive distillation of trimethyl borate (Washington, DC, US Patent No.2,880,144) U.S. Patent and Trademark Office. https://patents.google.com/patent/US2880144A/en?oq=2880144
  7. [7] Ozekmekci, M., & Copur, M. (2020). Synthesis of CaCO3 and trimethyl borate by reaction of ulexite and methanol in the presence of CO2. Journal of CO2 Utilization, 42, 101321. https://doi.org/10.1016/j.jcou.2020.101321
  8. [8] Tyson, J. G. N. (1959). Preparation of borate esters (Washington, DC, U.S. Patent No. 2,884,440). U.S. Patent and Trademark Office. https://patents.google.com/patent/US2884440A/en

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

Materials Engineering (Other)

Journal Section

Research Article

Publication Date

June 30, 2025

Submission Date

November 25, 2024

Acceptance Date

April 5, 2025

Published in Issue

Year 2025 Volume: 10 Number: 2

APA
Özekmekci, M., & Çopur, M. (2025). Trimetil borat/metanol azeotropunun pervaporasyonla ayrılmasında selüloz asetat (SA)/ polivinilpirolidon (PVP) membranların performans değerlendirmesi. Journal of Boron, 10(2), 49-60. https://doi.org/10.30728/boron.1590877
AMA
1.Özekmekci M, Çopur M. Trimetil borat/metanol azeotropunun pervaporasyonla ayrılmasında selüloz asetat (SA)/ polivinilpirolidon (PVP) membranların performans değerlendirmesi. Journal of Boron. 2025;10(2):49-60. doi:10.30728/boron.1590877
Chicago
Özekmekci, Mehtap, and Mehmet Çopur. 2025. “Trimetil Borat Metanol Azeotropunun Pervaporasyonla Ayrılmasında Selüloz Asetat (SA) Polivinilpirolidon (PVP) Membranların Performans Değerlendirmesi”. Journal of Boron 10 (2): 49-60. https://doi.org/10.30728/boron.1590877.
EndNote
Özekmekci M, Çopur M (June 1, 2025) Trimetil borat/metanol azeotropunun pervaporasyonla ayrılmasında selüloz asetat (SA)/ polivinilpirolidon (PVP) membranların performans değerlendirmesi. Journal of Boron 10 2 49–60.
IEEE
[1]M. Özekmekci and M. Çopur, “Trimetil borat/metanol azeotropunun pervaporasyonla ayrılmasında selüloz asetat (SA)/ polivinilpirolidon (PVP) membranların performans değerlendirmesi”, Journal of Boron, vol. 10, no. 2, pp. 49–60, June 2025, doi: 10.30728/boron.1590877.
ISNAD
Özekmekci, Mehtap - Çopur, Mehmet. “Trimetil Borat Metanol Azeotropunun Pervaporasyonla Ayrılmasında Selüloz Asetat (SA) Polivinilpirolidon (PVP) Membranların Performans Değerlendirmesi”. Journal of Boron 10/2 (June 1, 2025): 49-60. https://doi.org/10.30728/boron.1590877.
JAMA
1.Özekmekci M, Çopur M. Trimetil borat/metanol azeotropunun pervaporasyonla ayrılmasında selüloz asetat (SA)/ polivinilpirolidon (PVP) membranların performans değerlendirmesi. Journal of Boron. 2025;10:49–60.
MLA
Özekmekci, Mehtap, and Mehmet Çopur. “Trimetil Borat Metanol Azeotropunun Pervaporasyonla Ayrılmasında Selüloz Asetat (SA) Polivinilpirolidon (PVP) Membranların Performans Değerlendirmesi”. Journal of Boron, vol. 10, no. 2, June 2025, pp. 49-60, doi:10.30728/boron.1590877.
Vancouver
1.Mehtap Özekmekci, Mehmet Çopur. Trimetil borat/metanol azeotropunun pervaporasyonla ayrılmasında selüloz asetat (SA)/ polivinilpirolidon (PVP) membranların performans değerlendirmesi. Journal of Boron. 2025 Jun. 1;10(2):49-60. doi:10.30728/boron.1590877