Zeolit Benzeri Metal Organik Kafes (rho-zmof) Sentezi Ve Co2/ch4 Ayırma Amaçlı Karışık Matrisli Membran Hazırlamada Kullanım Potansiyeli

Abstract

Bu çalışmada, CO2 ayırma amaçlı karışık matrisli poliimid membranlar hazırlanmıştır. Katkı malzemesi olarak, bir MOF çeşidi olan, rombik topolojiye sahip zeolit benzeri metal organik kafes (rho-ZMOF) seçilmiştir. Rho-ZMOF kristalleri solvo-termal yöntemle sentezlenmiştir. Sentezlenen kristaller yapısal ve termal olarak karakterize edilmiştir. Karışık matrisli membran yapımında kullanılmak istenen bu kristallerin membran içinde daha iyi dağılım göstermesi amacıyla kristal boyutu küçültme denemeleri yapılmıştır. Rho-ZMOF kristalleri iki farklı poliimide (Matrimid® 5218 ve 6FDA-DAM) katılarak karışık matrisli kompozit membranlar hazırlanmıştır. Hazırlanan membranların termal ve morfolojik karakterizasyonları yapılmıştır. Saf gaz geçirgenlik ölçümleri sonucunda rho-ZMOF katkısı içeren membranların CO2 ayırma performanslarının arttığı belirlenmiştir.

In this study, zeolite like metal organic framework crystals in rhombic topology (rho-ZMOF) are synthesized and characterized for possible use as filler in the development of polyimide based mixed-matrix membranes (MMMs) for CO2 separation. The rho-ZMOF crystals were synthesized using the solvo-thermal method. Their structural and thermal characteristics were investigated. Crystal size reduction studies were carried out in order to achieve better distribution of the crystals in the formation of mixed matrix membranes. The rho-ZMOF crystals were dispersed in two different polyimides (Matrimid® 5218 and 6FDA-DAM) to obtain mixed matrix membranes. Single gas permeability measurements of the membranes with rho-ZMOF were done and the results showed that the rho-ZMOF addition into polyimides enhanced CO2/CH4 separation ability of these membranes.