Research Article

KARBONDİOKSİT TUTUCU OLARAK KULLANILAN KARBON NANOTÜPLER İÇİN EN UYGUN MODİFİKASYON TÜRÜNÜN BELİRLENMESİ

Volume: 28 Number: 1 April 30, 2023
TR EN

KARBONDİOKSİT TUTUCU OLARAK KULLANILAN KARBON NANOTÜPLER İÇİN EN UYGUN MODİFİKASYON TÜRÜNÜN BELİRLENMESİ

Abstract

İklim değişikliğinin en önemli sebeplerinden birisi olan karbondioksit (CO2) emisyonlarının birincil kaynağı, enerji üretiminde kullanılan fosil yakıtlardır. Yanma sonrası oluşan CO2 emisyonlarını azaltmak için, adsorpsiyon prosesinin ve bu proseste özellikle karbon bazlı adsorbanların kullanımının oldukça etkili olduğu kanıtlanmıştır. Bunlardan birisi olan karbon nanotüplerin, adsorpsiyon kapasitesini artırmak için farklı modifikasyonları kullanılmaktadır. Ancak, en uygun modifikasyon türüne karar verirken sadece adsorpsiyon kapasitesi yeterli olmamakta, pek çok teknik kriterin yanında maliyetler de gündeme gelmektedir. Bu nedenle bu çalışmada, çok duvarlı karbon nanotüplerin polietilenimin (PEI), tetraetilenpentamin (TEPA), 3-aminopropiltrieoksilan (APTS) ve pürin takviyeli PEI olmak üzere dört farklı modifikasyonu ele alınmış ve en uygun modifikasyon türünü belirlemek için de çok kriterli karar verme (MCDM) teknikleri kullanılmıştır. Ele alınan kriterler (ön işlem maliyeti, modifikasyon malzemesi maliyeti, enerji ihtiyacı, adsorpsiyon kapasitesi, toplam döngü, adsorpsiyon kapasitesinin düşmesi, desorpsiyon sıcaklığı ve desorpsiyon süresi) SMART (Simple Multi-Attribute Rating Technique) ve CRITIC (Criteria Importance Through Intercritera Correlation) yöntemleri ile ağırlıklandırılmıştır. Modifikasyon alternatifleri, her iki yöntemden elde edilen ağırlıklandırma sonuçlarıyla COPRAS (Complex Proportional Assessment) yöntemi kullanılarak karşılaştırılmıştır. Çalışma sonucunda, dört farklı karbon nanotüp modifikasyonu içinden en uygun seçeneğin pürin takviyeli PEI olduğu belirlenmiştir.

Keywords

References

  1. 1. Ahmed, R., Liu, G., Yousaf, B., Abbas, Q., Ullah, H. ve Ali, M.U. (2020) Recent advances in carbon-based renewable adsorbent for selective carbon dioxide capture and separation-A review, Journal of Cleaner Production, 242, 118409. doi: https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2019.118409
  2. 2. Babu, D.J., Bruns, M. ve Schneider, J.J.(2017) Unprecedented CO2 uptake in vertically aligned carbon nanotubes, Carbon, 125, 327-335. doi: https://doi.org/10.1016/j.carbon.2017.09.047
  3. 3. Bahamon, D. ve Vega, L.F. (2016) Systematic evaluation of materials for post combustion CO2 capture in a Temperature Swing Adsorption process, Chemical Engineering Journal, 284, 438-447. doi: https://doi.org/10.1016/j.cej.2015.08.098
  4. 4. Deng, M. ve Park, H.G. (2019) Spacer-assisted amine-coiled carbon nanotubes for CO2 capture, Langmuir, 35(13), 4453-4459. doi: https://doi.org/10.1021/acs.langmuir.8b03980
  5. 5. Du, Y., Du, Z., Zou, W., Li, H., Mi, J. ve Zhang, C. (2013) Carbon dioxide adsorbent based on rich amines loaded nano-silica, Journal of Colloid and Interface Science, 409, 123. doi: https://doi.org/10.1016/j.jcis.2013.07.071
  6. 6. Hu, X.E., Liu, L., Luo, X., Xiao, G., Shiko, E., Zhang, R., Fan, X., Zhou, Y., Liu. Y., Zeng, Z. ve Li, C. (2020) A review of N-functionalized solid adsorbents for post-combustion CO2 capture, Applied Energy, 260, 114244. doi: https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2019.114244
  7. 7. Hussin, F. ve Aroua, M.K. (2020) Recent trends in the development of adsorption technologies for carbon dioxide capture: A brief literature and patent reviews (2014–2018), Journal of Cleaner Production, 253, 119707. doi: https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2019.119707
  8. 8. Irani, M., Jacobson, A.T., Gasem, K.A. ve Fan, M. (2017) Modified carbon nanotubes/tetraethylenepentamine for CO2 capture, Fuel, 206, 10-18. doi: https://doi.org/10.1016/j.fuel.2017.05.087

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

Environmental Engineering

Journal Section

Research Article

Publication Date

April 30, 2023

Submission Date

July 4, 2022

Acceptance Date

March 13, 2023

Published in Issue

Year 2023 Volume: 28 Number: 1

APA
Yapıcı, E., Akgün, H., Özkan, A., Günkaya, Z., & Banar, M. (2023). KARBONDİOKSİT TUTUCU OLARAK KULLANILAN KARBON NANOTÜPLER İÇİN EN UYGUN MODİFİKASYON TÜRÜNÜN BELİRLENMESİ. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi, 28(1), 153-162. https://doi.org/10.17482/uumfd.1140090
AMA
1.Yapıcı E, Akgün H, Özkan A, Günkaya Z, Banar M. KARBONDİOKSİT TUTUCU OLARAK KULLANILAN KARBON NANOTÜPLER İÇİN EN UYGUN MODİFİKASYON TÜRÜNÜN BELİRLENMESİ. UUJFE. 2023;28(1):153-162. doi:10.17482/uumfd.1140090
Chicago
Yapıcı, Ece, Hasret Akgün, Aysun Özkan, Zerrin Günkaya, and Mufide Banar. 2023. “KARBONDİOKSİT TUTUCU OLARAK KULLANILAN KARBON NANOTÜPLER İÇİN EN UYGUN MODİFİKASYON TÜRÜNÜN BELİRLENMESİ”. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi 28 (1): 153-62. https://doi.org/10.17482/uumfd.1140090.
EndNote
Yapıcı E, Akgün H, Özkan A, Günkaya Z, Banar M (April 1, 2023) KARBONDİOKSİT TUTUCU OLARAK KULLANILAN KARBON NANOTÜPLER İÇİN EN UYGUN MODİFİKASYON TÜRÜNÜN BELİRLENMESİ. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi 28 1 153–162.
IEEE
[1]E. Yapıcı, H. Akgün, A. Özkan, Z. Günkaya, and M. Banar, “KARBONDİOKSİT TUTUCU OLARAK KULLANILAN KARBON NANOTÜPLER İÇİN EN UYGUN MODİFİKASYON TÜRÜNÜN BELİRLENMESİ”, UUJFE, vol. 28, no. 1, pp. 153–162, Apr. 2023, doi: 10.17482/uumfd.1140090.
ISNAD
Yapıcı, Ece - Akgün, Hasret - Özkan, Aysun - Günkaya, Zerrin - Banar, Mufide. “KARBONDİOKSİT TUTUCU OLARAK KULLANILAN KARBON NANOTÜPLER İÇİN EN UYGUN MODİFİKASYON TÜRÜNÜN BELİRLENMESİ”. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi 28/1 (April 1, 2023): 153-162. https://doi.org/10.17482/uumfd.1140090.
JAMA
1.Yapıcı E, Akgün H, Özkan A, Günkaya Z, Banar M. KARBONDİOKSİT TUTUCU OLARAK KULLANILAN KARBON NANOTÜPLER İÇİN EN UYGUN MODİFİKASYON TÜRÜNÜN BELİRLENMESİ. UUJFE. 2023;28:153–162.
MLA
Yapıcı, Ece, et al. “KARBONDİOKSİT TUTUCU OLARAK KULLANILAN KARBON NANOTÜPLER İÇİN EN UYGUN MODİFİKASYON TÜRÜNÜN BELİRLENMESİ”. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi, vol. 28, no. 1, Apr. 2023, pp. 153-62, doi:10.17482/uumfd.1140090.
Vancouver
1.Ece Yapıcı, Hasret Akgün, Aysun Özkan, Zerrin Günkaya, Mufide Banar. KARBONDİOKSİT TUTUCU OLARAK KULLANILAN KARBON NANOTÜPLER İÇİN EN UYGUN MODİFİKASYON TÜRÜNÜN BELİRLENMESİ. UUJFE. 2023 Apr. 1;28(1):153-62. doi:10.17482/uumfd.1140090

Announcements:

30.03.2021-Beginning with our April 2021 (26/1) issue, in accordance with the new criteria of TR-Dizin, the Declaration of Conflict of Interest and the Declaration of Author Contribution forms fulfilled and signed by all authors are required as well as the Copyright form during the initial submission of the manuscript. Furthermore two new sections, i.e. ‘Conflict of Interest’ and ‘Author Contribution’, should be added to the manuscript. Links of those forms that should be submitted with the initial manuscript can be found in our 'Author Guidelines' and 'Submission Procedure' pages. The manuscript template is also updated. For articles reviewed and accepted for publication in our 2021 and ongoing issues and for articles currently under review process, those forms should also be fulfilled, signed and uploaded to the system by authors.