DÜŞÜK SICAKLIK CO2 ADSORPSİYONU İÇİN PANI/SBA-15 SORBENTLERİN SENTEZİ VE YAPISAL ÖZELLİKLERE SENTEZ PARAMETRELERİNİN ETKİSİ
Yıl: 2018 Cilt: 23 Sayı: 3 Sayfa Aralığı: 261 - 272 Metin Dili: Türkçe DOI: 10.17482/uumfd.454638 İndeks Tarihi: 06-02-2020
DÜŞÜK SICAKLIK CO2 ADSORPSİYONU İÇİN PANI/SBA-15 SORBENTLERİN SENTEZİ VE YAPISAL ÖZELLİKLERE SENTEZ PARAMETRELERİNİN ETKİSİ
Öz: Bu çalışmada, mezogözenekli SBA-15 silika malzemesi anilinin in-situ polimerizasyon metodu ilemodifiye edilmiş ve polianilin(PANI)/SBA-15 malzemeleri elde edilmiştir. Farklı SBA-15 ve anilinmiktarlarının PANI/SBA-15 malzemelerinin yapısal ve kimyasal özellikleri üzerine etkileri incelenmiştir.Sentezlenen malzemeler X-ışını kırınım desenleri (XRD), azot adsorpsiyon/desorpsiyon izotermleri,Fourier dönüşümlü infrared (FTIR), ultraviyole görünür bölge difüz reflektans (UV-Vis-DRS)spektroskopi analizleri ve Boehm titrasyon metodu kullanılarak karakterize edilmiştir. XRD desenleri,düşük anilin miktarında SBA-15’in yapısal özelliklerinin korunduğunu göstermiştir. SBA-15’in yapısınaPANI’nin katılması ile yüzey alan, gözenek hacim ve gözenek çap değerlerinin düştüğü belirlenmiştir.FTIR ve UV-Vis-DRS analizleri PANI’nin SBA-15 yapısına başarılı bir şekilde katıldığını göstermiştir.Malzemelerin baziklik miktarına SBA-15 ve anilin miktarlarının önemli ölçüde etki ettiği Boehmtitrasyon analizleri ile belirlenmiştir. Sentezlenen malzemelerin yapısal ve kimyasal özellikleri gözönünde bulundurulduğunda düşük sıcaklık karbondioksit adsorpsiyonu için kullanılmaya değer olduğudüşünülmektedir.
Anahtar Kelime: Konular:
Synthesis of PANI/SBA-15 Sorbents for Low Temperature CO2 Adsorption and Effect of Synthesis Parameters on Structural Properties
Öz: In this work, mesoporous SBA-15 silica materials were modified by in-situ polymerization method of aniline and polyaniline(PANI)/SBA-15 materials were obtained. The effect of the different amount of SBA-15 and aniline on the textural and chemical properties of PANI/SBA-15 materials was investigated. The synthesized materials were characterized by using X-ray diffraction (XRD), nitrogen adsorption/desorption isotherms, Fourier transform infrared (FTIR), ultraviolet-visible diffuse reflectance (UV-Vis-DRS) spectroscopy analyses and Boehm titration method. XRD patterns showed that the structural properties of SBA-15 were preserved in low aniline amount. It was determined that, surface area, pore volume and pore diameter values decreased with the incorporation of PANI to the structure of SBA-15. FTIR and UV-Vis-DRS analyzes showed that, PANI successfully participates in the SBA-15 structure. It was determined by Boehm titration analyses that the amounts of SBA-15 and aniline significantly affect the basicity of the materials. Considering the structural and chemical properties of the synthesized materials, it is thought to be useful for low temperature carbon dioxide adsorption.
Anahtar Kelime: Konular:
Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık
- Anunziata O.A., Gómez Costa M.B., Sánchez R.D. (2005) Preparation and characterization of polyaniline-containing Na-AlMCM-41 as composite material with semiconductor
- behavior, Journal of Colloid and Interface Science, 292, 509–516. Doi:10.1016/j.jcis.2005.06.002.
- Akti F. (2018) Using of Modified SBA-15 Mesoporous Silica Materials for CO2 Capture: A Review, Effective Solutions to Pollution Mitigation for Public Welfare, IGI Global Book Series Advanced in Enviromental Engineering and Green Technologies, USA, Chapter 7, 122-137. Doi: 10.4018/978-1-5225-3379-5.ch007.
- Boukoussa B., Hakiki A., Nunes-Beltrao A.P., Hamacha R., Azzouz A. (2018) Assessment of the intrinsic interactions of nanocomposite polyaniline/SBA-15 with carbon dioxide: Correlation between the hydrophilic character and surface basicity, Journal of CO2 Utilization, 26, 171–178. Doi.org/10.1016/j.jcou.2018.05.006.
- Chaudhuri, H., Dash, S., Ghorai, S., Pal, S., Sarkar, A. (2016) SBA-16: Application for the removal of neutral, cationic, and anionic dyes from aqueous medium, Journal of Environmental Chemical Engineering, 4, 157–166. Doi.org/10.1016/j.jece.2015.11.020.
- Chen C.C., Do J. S., Gu Y. (2009) Immobilization of HRP in Mesoporous Silica and Its Application for the Construction of Polyaniline Modified Hydrogen Peroxide Biosensor, Sensors, 9, 4635-4648. Doi:10.3390/s90604635.
- Eskizeybek V., Gülce H., Gülce A., Avcı A., Akgül E. Preparation of polyaniline/ZnO nanocomposites by using arc-discharge synthesized ZnO nanoparticles and photocatalytic applications. J. Fac. Eng.Arch. Selcuk Univ., 27 (4) (2012) 111–120.
- Feliczak-Guzik A., Jadach B., Piotrowska H., Murias M., Lulek J., Nowak I. (2016) Synthesis and characterization of SBA-16 type mesoporous materials containing amine
- groups, Microporous and Mesoporous Mater. 220, 231–238. Doi.org/10.1016/j.micromeso.2015.09.006.
- Khadijeh A., Habib- Allah T. (2017) Synthesis of SBA-15/PANI Mesoporous Composite for Adsorption of Reactive Dye from Aqueous Media: RBF and MLP Networks Predicting Models, Fibers and Polymers, 18 (3) 465-475. Doi: 10.1007/s12221-017-6610-4.
- Khalili S., Khoshandam B., Jahanshahi M. (2016) Synthesis of activated carbon/polyaniline nanocomposites for enhanced CO2 adsorption, RSC Adv., 6, 35692–35704. Doi: 10.1039/c6ra00884d.
- Kong L., Li J., Zhao Z., Liu Q., Sun Q., Liu J., Wei Y. (2016) Oxidative dehydrogenation of ethane to ethylene over Mo-incorporated mesoporous SBA-16 catalysts: The effect of
- MoOx dispersion, Applied Catalysis A: General 510, 84–97. Doi.org/10.1016/j.apcata.2015.11.016.
- Kripal S. L., Gurwinder S., Sungho K., Arun V. B., Stalin J., Jae-Hun Y., Hamid I., Sujanya J.M. R., Van T.H.V., Ajayan V. (2018) Mesoporous Cu-SBA-15 with highly ordered porous structure and its excellent CO2 adsorption capacity, Microporous and Mesoporous Mater., 267, 134–141. Doi.org/10.1016/j.micromeso.2018.03.024.
- Lowell, S., Shields, J.E., Thomas, M.A., Thommes, M.M., 2006, Characterization of porous solids and powders: surface area and pore size and density, Kluwer Academic Publishers, NewYork, , pp. 12, 23, 132.
- Mostafaei A., Zolriasatein G. (2012) Synthesis and characterization of conducting polyaniline nanocomposites containing ZnO nanorods, Prog. Nat. Sci.: Mat. Int. 22(4), 273–280. Doi.org/10.1016/j.pnsc.2012.07.002.
- Qiang L., Yu H., Song L., Pan X., Li J., Wang Y., Tang L. (2014) Synthesis of SBA-15/polyaniline mesoporous composite for removal of resorcinol from aqueous solution, Applied Surface Science, 290, 260–266. Doi.org/10.1016/j.apsusc.2013.11.065.
- Olad A., Naseri B. B. (2010) Preparation, characterization and anticorrosive properties of a novel polyaniline/clinoptilolite nanocomposite, Prog. Org. Coat., 67, 233–238. Doi:10.1016/j.porgcoat.2009.12.003.
- Pedroso C.C.S., Junqueira V., Rubinge C.P. L., Martins T.S., Faez R. (2013) Preparation, characterization and electrical conduction mechanism of polyaniline/ordered mesoporous silica composites, Synthetic Metals, 170, 11– 18. Doi.org/10.1016/j.synthmet.2013.02.014.
- Peyravi M. (2018) Synthesis of nitrogen doped activated carbon/polyaniline material for CO2 adsorption, Polym Adv Technol., 29, 319–328. Doi.org/10.1002/pat.4117.
- Sanz R., Calleja G., Arencibia A., Sanz-Pérez E.S. (2012) Amino functionalized mesostructured SBA-15 silica for CO2 capture: Exploring the relation between the adsorption capacity and the distribution of amino groups by TEM. Microporous and Mesoporous Mater., 158, 309–317. Doi.org/10.1016/j.micromeso.2012.03.053.
- Shah A.T., Li B., Abdalla Z. E. A. (2010) Direct synthesis of Cu–SBA-16 by internal pH-modification method and its performance for adsorption of dibenzothiophene, Microporous and Mesoporous Mater., 130, 248–254. Doi:10.1016/j.micromeso.2009.11.017.
- Silva R., Asefa T. (2012) Noble metal-free oxidative electrocatalysts: Polyaniline and Co(II)-polyaniline nanostructures hosted in nanoporous silica, Advance Materials, 24, 1878–1883. Doi.org/10.1002/adma.201104126.
- Ullah R., Atilhan M., Aparicio S., Canlier A., Yavuz C.T. (2015) Insights of CO2 adsorption performance of amine impregnated mesoporous silica (SBA-15) at wide range pressure and temperature conditions. International Journal of Greenhouse Gas Control, 43, 22–32. Doi.org/10.1016/j.ijggc.2015.09.013.
- Ünveren E.E., Monkul B.O., Sarıoğlan Ş., Karademir N., Alper E. (2017) Solid amine sorbents for CO2 capture by chemical adsorption: A review, Petroleum, 3, 37–50. Doi.org/10.1016/j.petlm.2016.11.001.
- Wei J., Shi J., Pan H., Zhao W., Ye Q., Shi Y. (2008) Adsorption of carbon dioxide on organically functionalized SBA-16. Microporous and Mesoporous Mater., 116, 394–399. Doi.org/10.1016/j.micromeso.2008.04.028.
- Weng S., Lin Z., Zhang Y., Chen L., Zhou J. (2009) Facile synthesis of SBA-15/polyaniline nanocomposites with high electrochemical activity under neutral and acidic conditions,
- Reactive and Functional Polymers, 69, 130–136. Doi.org/10.1016/j.reactfunctpolym.2008.12.001.
- Yan X., Komarneni S.,Yan Z. (2013) CO2 adsorption on Santa Barbara Amorphous-15 (SBA-15) and amine-modified Santa Barbara Amorphous-15 (SBA-15) with and without controlled microporosity, Journal of Colloid and Interface Science, 390, 217–224. Doi.org/10.1016/j.jcis.2012.09.038.
- Yaumi A.L., Abu Bakar M.Z., Hameed B.H. (2017) Recent advances in functionalized composite solid materials for carbon dioxide capture, Energy, 124, 461-480. Doi.org/10.1016/j.energy.2017.02.053.
- Zhao, D., P, Y., Melosh, N., Feng, J., Chmelka, B. F. and Stucky, G. D. (1998) Continuous Mesoporous Silica Films with Highly Ordered Large Pore Structures, Advanced Materials, 16(10), 1380–1385. Doi.org/10.1002/(SICI)1521-4095(199811).
| APA | AKTI F (2018). DÜŞÜK SICAKLIK CO2 ADSORPSİYONU İÇİN PANI/SBA-15 SORBENTLERİN SENTEZİ VE YAPISAL ÖZELLİKLERE SENTEZ PARAMETRELERİNİN ETKİSİ. , 261 - 272. 10.17482/uumfd.454638 |
| Chicago | AKTI Filiz DÜŞÜK SICAKLIK CO2 ADSORPSİYONU İÇİN PANI/SBA-15 SORBENTLERİN SENTEZİ VE YAPISAL ÖZELLİKLERE SENTEZ PARAMETRELERİNİN ETKİSİ. (2018): 261 - 272. 10.17482/uumfd.454638 |
| MLA | AKTI Filiz DÜŞÜK SICAKLIK CO2 ADSORPSİYONU İÇİN PANI/SBA-15 SORBENTLERİN SENTEZİ VE YAPISAL ÖZELLİKLERE SENTEZ PARAMETRELERİNİN ETKİSİ. , 2018, ss.261 - 272. 10.17482/uumfd.454638 |
| AMA | AKTI F DÜŞÜK SICAKLIK CO2 ADSORPSİYONU İÇİN PANI/SBA-15 SORBENTLERİN SENTEZİ VE YAPISAL ÖZELLİKLERE SENTEZ PARAMETRELERİNİN ETKİSİ. . 2018; 261 - 272. 10.17482/uumfd.454638 |
| Vancouver | AKTI F DÜŞÜK SICAKLIK CO2 ADSORPSİYONU İÇİN PANI/SBA-15 SORBENTLERİN SENTEZİ VE YAPISAL ÖZELLİKLERE SENTEZ PARAMETRELERİNİN ETKİSİ. . 2018; 261 - 272. 10.17482/uumfd.454638 |
| IEEE | AKTI F "DÜŞÜK SICAKLIK CO2 ADSORPSİYONU İÇİN PANI/SBA-15 SORBENTLERİN SENTEZİ VE YAPISAL ÖZELLİKLERE SENTEZ PARAMETRELERİNİN ETKİSİ." , ss.261 - 272, 2018. 10.17482/uumfd.454638 |
| ISNAD | AKTI, Filiz. "DÜŞÜK SICAKLIK CO2 ADSORPSİYONU İÇİN PANI/SBA-15 SORBENTLERİN SENTEZİ VE YAPISAL ÖZELLİKLERE SENTEZ PARAMETRELERİNİN ETKİSİ". (2018), 261-272. https://doi.org/10.17482/uumfd.454638 |
| APA | AKTI F (2018). DÜŞÜK SICAKLIK CO2 ADSORPSİYONU İÇİN PANI/SBA-15 SORBENTLERİN SENTEZİ VE YAPISAL ÖZELLİKLERE SENTEZ PARAMETRELERİNİN ETKİSİ. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi, 23(3), 261 - 272. 10.17482/uumfd.454638 |
| Chicago | AKTI Filiz DÜŞÜK SICAKLIK CO2 ADSORPSİYONU İÇİN PANI/SBA-15 SORBENTLERİN SENTEZİ VE YAPISAL ÖZELLİKLERE SENTEZ PARAMETRELERİNİN ETKİSİ. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi 23, no.3 (2018): 261 - 272. 10.17482/uumfd.454638 |
| MLA | AKTI Filiz DÜŞÜK SICAKLIK CO2 ADSORPSİYONU İÇİN PANI/SBA-15 SORBENTLERİN SENTEZİ VE YAPISAL ÖZELLİKLERE SENTEZ PARAMETRELERİNİN ETKİSİ. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi, vol.23, no.3, 2018, ss.261 - 272. 10.17482/uumfd.454638 |
| AMA | AKTI F DÜŞÜK SICAKLIK CO2 ADSORPSİYONU İÇİN PANI/SBA-15 SORBENTLERİN SENTEZİ VE YAPISAL ÖZELLİKLERE SENTEZ PARAMETRELERİNİN ETKİSİ. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi. 2018; 23(3): 261 - 272. 10.17482/uumfd.454638 |
| Vancouver | AKTI F DÜŞÜK SICAKLIK CO2 ADSORPSİYONU İÇİN PANI/SBA-15 SORBENTLERİN SENTEZİ VE YAPISAL ÖZELLİKLERE SENTEZ PARAMETRELERİNİN ETKİSİ. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi. 2018; 23(3): 261 - 272. 10.17482/uumfd.454638 |
| IEEE | AKTI F "DÜŞÜK SICAKLIK CO2 ADSORPSİYONU İÇİN PANI/SBA-15 SORBENTLERİN SENTEZİ VE YAPISAL ÖZELLİKLERE SENTEZ PARAMETRELERİNİN ETKİSİ." Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi, 23, ss.261 - 272, 2018. 10.17482/uumfd.454638 |
| ISNAD | AKTI, Filiz. "DÜŞÜK SICAKLIK CO2 ADSORPSİYONU İÇİN PANI/SBA-15 SORBENTLERİN SENTEZİ VE YAPISAL ÖZELLİKLERE SENTEZ PARAMETRELERİNİN ETKİSİ". Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi 23/3 (2018), 261-272. https://doi.org/10.17482/uumfd.454638 |
