CO2 capture technologies using solid adsorbents are promising approach to reduce environmental pollution resulting from CO2 emission. In this study, silica xerogel derived from cheap precursor was used as a CO2 adsorbent after polyethyleneimine (PEI) functionalization. Fourier transform infrared (FTIR) analyses indicated that PEI functionalized silica xerogels were successfully prepared. N2 adsorption-desorption isotherms revealed that PEI loading decreased specific surface area and pore volume of the neat silica xerogel in contrast to pore size. An increase in particle size of the neat silica xerogel was observed in the case of PEI loading. Positively surface charged silica xerogels were obtained with PEI loading of the neat silica xerogel which had negatively charged surface. CO2 adsorption measurements showed that CO2 adsorption capacity of the neat silica xerogel (0.98 mmol g-1) significantly increased with increasing PEI loading (30 – 70 wt%). At optimum PEI loading (50 wt%), CO2 adsorption capacity of silica xerogel was determined as 1.94 mmol g-1. After 5 adsorption-desorption cycles, PEI functionalized silica xerogels still exhibited high CO2 adsorption capacity. The hopeful results showed that PEI functionalized silica xerogels can be used as an adsorbent with a good CO2 adsorption performance and stability.
CO2 adsorption, Silica xerogel, PEI functionalization, Amine impregnation, Regenerability
CO2 emisyonundan kaynaklı çevre kirliliğinin azaltılmasında katı adsorbentlerin kullanıldığı CO2 tutma teknolojileri umut vadeden bir yaklaşımdır. Bu çalışmada ucuz başlangıç malzemesinden elde edilen silika kserojel, polietilenimin (PEI) modifikasyonunun ardından CO2 adsorbent olarak kullanılmıştır. Fourier dönüşümlü kızılötesi spektrometresi analizleri PEI ile modifiye edilmiş silika kserojellerin başarılı bir şekilde hazırlandığını göstermiştir. N2 adsorpsiyon-desorpsiyon izotermleri PEI yüklemesinin silika kserojelin gözenek boyutunun aksine spesifik yüzey alanı ve gözenek hacmini azalttığını açığa çıkarmıştır. PEI yüklemesi sırasında silika kserojelin partikül boyutunun arttığı gözlenmiştir. Negatif yüzey yüküne sahip silika kserojele PEI yüklenmesiyle pozitif yüzey yüklü PEI ile modifiye edilmiş silika kserojeller elde edilmiştir. CO2 adsorpsiyon ölçümleri artan PEI yüklemesiyle (ağırlıkça %30 - 70) silika kserojelin CO2 adsorpsiyon kapasitesinin (0.98 mmol g-1) önemli ölçüde arttığını göstermiştir. Optimum PEI yüklemesinde (ağırlıkça %50), silika kserojelin CO2 adsorpsiyon kapasitesi 1.94 mmol g-1 olarak belirlenmiştir. 5 kez yapılan adsorpsiyon-desorpsiyon döngüsünün ardından PEI ile modifiye edilmiş silika kserojeller hala yüksek CO2 adsorpsiyon kapasitesi göstermiştir. Bu ümit vadeden sonuçlar PEI ile modifiye edilmiş silika kserojellerin iyi bir CO2 adsorpsiyon performansı ve kararlılığı ile adsorbent olarak kullanılabileceğini göstermiştir.
CO2 adsorpsiyonu, Silika kserojel, PEI modifikasyonu, Amin emdirme, Yenilenebilirlik
Birincil Dil | İngilizce |
---|---|
Konular | Mühendislik |
Bölüm | Araştırma Makalesi |
Yazarlar |
|
Yayımlanma Tarihi | 4 Aralık 2021 |
Yayınlandığı Sayı | Yıl 2021 Cilt: 9 Sayı: 4 |
Bibtex | @araştırma makalesi { konjes1016120, journal = {Konya Journal of Engineering Sciences}, eissn = {2667-8055}, address = {Konya Teknik Üniversitesi Mühendislik ve Doğa Bilimleri Fakültesi Dekanlığı, Alaeddin Keykubat Yerleşkesi, Akademi Mah. Yeni İstanbul Cad. No:369 Posta Kodu:42130 Selçuklu-Konya / TÜRKİYE}, publisher = {Konya Teknik Üniversitesi}, year = {2021}, volume = {9}, number = {4}, pages = {1109 - 1118}, doi = {10.36306/konjes.1016120}, title = {CO2 CAPTURE USING POLYETHYLENEIMINE FUNCTIONALIZED SILICA XEROGELS}, key = {cite}, author = {Güzel Kaya, Gülcihan and Deveci, Hüseyin} } |
APA | Güzel Kaya, G. & Deveci, H. (2021). CO2 CAPTURE USING POLYETHYLENEIMINE FUNCTIONALIZED SILICA XEROGELS . Konya Journal of Engineering Sciences , 9 (4) , 1109-1118 . DOI: 10.36306/konjes.1016120 |
MLA | Güzel Kaya, G. , Deveci, H. "CO2 CAPTURE USING POLYETHYLENEIMINE FUNCTIONALIZED SILICA XEROGELS" . Konya Journal of Engineering Sciences 9 (2021 ): 1109-1118 <https://dergipark.org.tr/tr/pub/konjes/issue/66048/1016120> |
Chicago | Güzel Kaya, G. , Deveci, H. "CO2 CAPTURE USING POLYETHYLENEIMINE FUNCTIONALIZED SILICA XEROGELS". Konya Journal of Engineering Sciences 9 (2021 ): 1109-1118 |
RIS | TY - JOUR T1 - Polietilenimin ile Modifiye Edilmiş Silika Kserojellerin Kullanımı ile CO2 Tutumu AU - GülcihanGüzel Kaya, HüseyinDeveci Y1 - 2021 PY - 2021 N1 - doi: 10.36306/konjes.1016120 DO - 10.36306/konjes.1016120 T2 - Konya Journal of Engineering Sciences JF - Journal JO - JOR SP - 1109 EP - 1118 VL - 9 IS - 4 SN - -2667-8055 M3 - doi: 10.36306/konjes.1016120 UR - https://doi.org/10.36306/konjes.1016120 Y2 - 2021 ER - |
EndNote | %0 Konya Journal of Engineering Sciences CO2 CAPTURE USING POLYETHYLENEIMINE FUNCTIONALIZED SILICA XEROGELS %A Gülcihan Güzel Kaya , Hüseyin Deveci %T CO2 CAPTURE USING POLYETHYLENEIMINE FUNCTIONALIZED SILICA XEROGELS %D 2021 %J Konya Journal of Engineering Sciences %P -2667-8055 %V 9 %N 4 %R doi: 10.36306/konjes.1016120 %U 10.36306/konjes.1016120 |
ISNAD | Güzel Kaya, Gülcihan , Deveci, Hüseyin . "CO2 CAPTURE USING POLYETHYLENEIMINE FUNCTIONALIZED SILICA XEROGELS". Konya Journal of Engineering Sciences 9 / 4 (Aralık 2021): 1109-1118 . https://doi.org/10.36306/konjes.1016120 |
AMA | Güzel Kaya G. , Deveci H. CO2 CAPTURE USING POLYETHYLENEIMINE FUNCTIONALIZED SILICA XEROGELS. KONJES. 2021; 9(4): 1109-1118. |
Vancouver | Güzel Kaya G. , Deveci H. CO2 CAPTURE USING POLYETHYLENEIMINE FUNCTIONALIZED SILICA XEROGELS. Konya Journal of Engineering Sciences. 2021; 9(4): 1109-1118. |
IEEE | G. Güzel Kaya ve H. Deveci , "CO2 CAPTURE USING POLYETHYLENEIMINE FUNCTIONALIZED SILICA XEROGELS", Konya Journal of Engineering Sciences, c. 9, sayı. 4, ss. 1109-1118, Ara. 2021, doi:10.36306/konjes.1016120 |