Research Article

Dumanlı silika nanopartikülleri ile polieterimid esaslı nanokompozit membranların hazırlanması ve gaz geçirgenlik özellikleri

Volume: 3 Number: 1 January 31, 2023
EN TR

Dumanlı silika nanopartikülleri ile polieterimid esaslı nanokompozit membranların hazırlanması ve gaz geçirgenlik özellikleri

Abstract

Polieterimid (PEI) membranlar solüsyon döküm yöntemi ile üretilmektedir. Döküm çözücüsü olarak N-metil pirolidon (NMP) kullanıldı. Hazırlanan membranların gaz ayırma performansı üzerindeki etkilerini araştırmak için polimer çözeltisine dumanlı silika nanopartikülü ve polietilen glikol (PEG; Mw=6000 g/mol) ilave edildi. PEI membranları, Fourier Transform Infrared Spektroskopisi (FTIR) ve Diferansiyel Tarama Kalorimetrisi (DSC) ile analiz edildi. Membran morfolojilerini incelemek amacıyla, membranların enine kesit alanlarının morfolojisi, Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) ile izlendi. PEI esaslı membranların gaz ayırma performansı, CO2 ve CH4'ün gaz geçirgenliği ölçülerek tahmin edildi. SEM analizine göre, saf PEI membranı yoğun simetrik bir yapıya sahipti. PEI membran yapısına dumanlı silika nanopartiküllerin eklenmesi, yapıda parmak benzeri boşluklara neden oldu. Dumanlı silika nanopartikül miktarı ağırlıkça %1'den %15'e çıkarıldığında süngerimsi yoğun asimetrik membran yapısının oluştuğu SEM ile izlendi. Sonuçlara göre PEI-0-15 en iyi CO2/CH4 seçiciliğini göstermiştir (α=36.483 ve PCO2=0.6967 Barrer).

Keywords

References

  1. Baena-Moreno FM, le Saché E, Pastor-Pérez L, Reina TR (2020) Membrane-based technologies for biogas upgrading: a review. Environ Chem Lett. 18:1649–1658. https://doi.org/10.1007/s10311-020-01036-3
  2. Kujawski W, Li G, Van der Bruggen B, Pedišius N, Tonkonogij J, Tonkonogovas A, Stankevičius A, Šereika J, Jullok N, Kujawa J (2020) Preparation and characterization of polyphenylsulfone (Ppsu) membranes for biogas upgrading. Materials 13:1–22. https://doi.org/10.3390/ma13122847
  3. Lin W, Xu J, Zhang L, Gu A (2017) Synthetic natural gas (SNG) liquefaction processes with hydrogen separation. Int J Hydrogen Energy https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2017.04.141
  4. Chawla M, Saulat H, Masood Khan M, Mahmood Khan M, Rafiq S, Cheng L, Iqbal T, Rasheed MI, Farooq MZ, Saeed M, Ahmad NM, Khan Niazi MB, Saqib S, Jamil F, Mukhtar A, Muhammad N (2020) Membranes for CO2 /CH4 and CO2/N2 Gas Separation. Chem Eng Technol. 43:184–199. https://doi.org/10.1002/CEAT.201900375
  5. Norahim N, Yaisanga P, Faungnawakij K, Charinpanitkul T, Klaysom C (2018) Recent Membrane Developments for CO2 Separation and Capture. Chem Eng Technol. 41:211–223. https://doi.org/10.1002/CEAT.201700406
  6. Scholes C, Kentish S, Stevens G, Scholes CA, Kentish SE, Stevens GW (2008) Carbon Dioxide Separation through Polymeric Membrane Systems for Flue Gas Applications Hydrocarbon removal from Soil and Groundwater in Cold Regions. View project GOS production View project Carbon Dioxide Separation through Polymeric Membrane Systems for Flue Gas Applications, Recent Patents on Chemical Engineering. 1:52–66. https://doi.org/10.2174/1874478810801010052
  7. Mubashir M, Yeong YF, Lau KK, Chew TL (2019) Effect of spinning conditions on the fabrication of cellulose acetate hollow fiber membrane for CO2 separation from N2 and CH4. Polym Test. 73:1–11. https://doi.org/10.1016/J.POLYMERTESTING.2018.10.036
  8. Sundell BJ, Harrigan DJ, Hayden SC, Vaughn JT, Guzan KA, Lawrence JA, Ostraat ML (2019) Improved gas transport properties of cellulose acetate via sub-Tg acid-catalyzed silanation. J Memb Sci. 573:448–454. https://doi.org/10.1016/J.MEMSCI.2018.11.077

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

Polymer Science and Technologies

Journal Section

Research Article

Publication Date

January 31, 2023

Submission Date

December 2, 2022

Acceptance Date

January 27, 2023

Published in Issue

Year 2023 Volume: 3 Number: 1

APA
Dalgakıran, D., & Deniz, S. (2023). Dumanlı silika nanopartikülleri ile polieterimid esaslı nanokompozit membranların hazırlanması ve gaz geçirgenlik özellikleri. Journal of Innovative Engineering and Natural Science, 3(1), 39-52. https://doi.org/10.29228/JIENS.66787
AMA
1.Dalgakıran D, Deniz S. Dumanlı silika nanopartikülleri ile polieterimid esaslı nanokompozit membranların hazırlanması ve gaz geçirgenlik özellikleri. JIENS. 2023;3(1):39-52. doi:10.29228/JIENS.66787
Chicago
Dalgakıran, Dilek, and Sennur Deniz. 2023. “Dumanlı Silika Nanopartikülleri Ile Polieterimid Esaslı Nanokompozit Membranların Hazırlanması Ve Gaz Geçirgenlik özellikleri”. Journal of Innovative Engineering and Natural Science 3 (1): 39-52. https://doi.org/10.29228/JIENS.66787.
EndNote
Dalgakıran D, Deniz S (January 1, 2023) Dumanlı silika nanopartikülleri ile polieterimid esaslı nanokompozit membranların hazırlanması ve gaz geçirgenlik özellikleri. Journal of Innovative Engineering and Natural Science 3 1 39–52.
IEEE
[1]D. Dalgakıran and S. Deniz, “Dumanlı silika nanopartikülleri ile polieterimid esaslı nanokompozit membranların hazırlanması ve gaz geçirgenlik özellikleri”, JIENS, vol. 3, no. 1, pp. 39–52, Jan. 2023, doi: 10.29228/JIENS.66787.
ISNAD
Dalgakıran, Dilek - Deniz, Sennur. “Dumanlı Silika Nanopartikülleri Ile Polieterimid Esaslı Nanokompozit Membranların Hazırlanması Ve Gaz Geçirgenlik özellikleri”. Journal of Innovative Engineering and Natural Science 3/1 (January 1, 2023): 39-52. https://doi.org/10.29228/JIENS.66787.
JAMA
1.Dalgakıran D, Deniz S. Dumanlı silika nanopartikülleri ile polieterimid esaslı nanokompozit membranların hazırlanması ve gaz geçirgenlik özellikleri. JIENS. 2023;3:39–52.
MLA
Dalgakıran, Dilek, and Sennur Deniz. “Dumanlı Silika Nanopartikülleri Ile Polieterimid Esaslı Nanokompozit Membranların Hazırlanması Ve Gaz Geçirgenlik özellikleri”. Journal of Innovative Engineering and Natural Science, vol. 3, no. 1, Jan. 2023, pp. 39-52, doi:10.29228/JIENS.66787.
Vancouver
1.Dilek Dalgakıran, Sennur Deniz. Dumanlı silika nanopartikülleri ile polieterimid esaslı nanokompozit membranların hazırlanması ve gaz geçirgenlik özellikleri. JIENS. 2023 Jan. 1;3(1):39-52. doi:10.29228/JIENS.66787


by.png
Journal of Innovative Engineering and Natural Science by İdris Karagöz is licensed under CC BY 4.0