Tez detayları

Molecular simulation of porous coordination network based mixed matrix membranes for flue gas separation = Gözenekli koordinasyon ağı dolgulu karışık yataklı membranların baca gazı ayırımı için moleküler simulasyonu

Ana Başlıklar:

Kimya mühendisliği | Mühendislik ve uygulamalı operasyonlar

Belge Tipi:

Tezler

Program Tipi:

Yüksek Lisans

Yayın Tarihi:

12/2014

Belge Dili:

İngilizce

Document ID (Org No.):

2000372500

Anahtar sözcükler:

Kimya Mühendisliği

Özet

In this thesis, the challenge of selecting porous coordination networks (PCNs) as filler particles in mixed matrix membranes (MMMs) was examined using molecular simulations. PCNs are promising nanoporous materials in gas separations because of their tunable pore sizes, high porosities, good thermal and mechanical stabilities. Gas permeability and selectivity of 200 new MMMs composed of 20 different PCNs and 10 different polymers were calculated for CO2/N2 separation. We showed that selecting the appropriate PCN as filler particles in polymers results in MMMs that have high CO2/N2 selectivities and high CO2 permeabilities compared to pure polymer membranes. Several PCN/polymer MMMs were identified to exceed the upper bound established for CO2/N2 separation. Effect of framework flexibility of PCNs on the performance of MMMs was also examined. Results showed that considering flexibility of PCNs is important for predicting gas permeability of pure PCNs but has less significance for predicting gas permeability of PCN-filled MMMs whenever the PCN volume fraction is low. For rapid screening of PCN/polymer MMMs, flexibility of the fillers can be neglected as a reasonable approximation if the filler volume fraction is less than 0.3. The methods introduced in this thesis will create many opportunities for selecting PCN/polymer combinations for MMMs with useful properties in CO2 separation applications.

Bu tezde bir çeşit metal organik yapılı malzeme olan gözenekli koordinasyon ağlarının(PCN) karışık yataklı membranlarda (MMM) dolgu olarak kullanılması moleküler modelleme yöntemiyle incelenmiştir. PCNler ayarlanabilir gözenek boyutları, yüksek gözenek hacimleri ve iyi ısıl ve mekanik dayanıklılıkları sebebiyle gaz ayırma işlemleri için umut verici nanogözenekli malzemeler olarak değerlendirilmektedir. Bu tezde 20 farklı PCN ve 10 farklı polimer ile hazırlanmış 200 PCN-dolgulu MMMnin gaz geçirgenlik ve seçicilikleri CO2/N2 ayırımı için hesaplanmıştır. Uygun PCNler dolgu olarak seçildiği takdirde oluşturulan MMMlerin saf polimerlere göre daha yüksek geçirgenlik ve seçiciliğe sahip olabileceği ispatlanmış ve hatta bu şekilde oluşturulan PCN/polimer çiftlerinin bir kısmının Robeson tarafından CO2/N2 ayırımı için belirlenen üst sınırı geçebileceği gösterilmiştir. Tezin bunu izleyen kısmında PCNlerin esnekliğinin MMM performansına etkisi varsayımsal olarak incelenmiştir. Bu çalışma PCN esnekliğini dikkate almanın PCNnin gaz geçirgenliğine önemli bir etkisi olduğunu ama özellikle PCNnin hacimsel oranının düşük olduğu PCN-dolgulu MMMlerin gaz geçirgenliğine daha az etkisi olduğunu göstermiştir. Buna dayanarak PCN/polimer MMMlerinin performanslarının hızlıca taranabilmesi için PCNnin membran içindeki hacimsel oranının 0,3'ün altında olduğudurumda PCN esnekliğini dikkate almamanın uygun olacağına karar verilmiştir. Bu tezdetanıtılan yöntemler CO2'yi diğer baca gazlarından ayırmak için seçilecek kullanışlı PCN-dolgulu polimer membranların belirlenmesinde birçok fırsat sunmaktadır.

Tez detayları

Molecular simulation of porous coordination network based mixed matrix membranes for flue gas separation = Gözenekli koordinasyon ağı dolgulu karışık yataklı membranların baca gazı ayırımı için moleküler simulasyonu

Yazarlar:

Altintaş, Çiğdem

Yayıncı:

Koç Üniversitesi

Ana Başlıklar:

Kimya mühendisliği | Mühendislik ve uygulamalı operasyonlar

Belge Tipi:

Tezler

Program Tipi:

Yüksek Lisans

Yayın Tarihi:

12/2014

Belge Dili:

İngilizce

Document ID (Org No.):

2000372500

Anahtar sözcükler:

Kimya Mühendisliği

Özet

Tez detayları

Molecular simulation of porous coordination network based mixed matrix membranes for flue gas separation = Gözenekli koordinasyon ağı dolgulu karışık yataklı membranların baca gazı ayırımı için moleküler simulasyonu

Yazarlar: Altintaş, Çiğdem

Yayıncı: Koç Üniversitesi

Ana Başlıklar: Kimya mühendisliği | Mühendislik ve uygulamalı operasyonlar

Belge Tipi: Tezler

Program Tipi: Yüksek Lisans

Yayın Tarihi: 12/2014

Belge Dili: İngilizce

Document ID (Org No.): 2000372500

Anahtar sözcükler:

Kimya Mühendisliği

Özet

Yazarlar:

Altintaş, Çiğdem

Yayıncı:

Koç Üniversitesi

Ana Başlıklar:

Kimya mühendisliği | Mühendislik ve uygulamalı operasyonlar

Belge Tipi:

Tezler

Program Tipi:

Yüksek Lisans

Yayın Tarihi:

12/2014

Belge Dili:

İngilizce

Document ID (Org No.):

2000372500