FARKLI POLİMERLER İLE FONKSİYONELLEŞTİRİLEN KATMANLI MALZEMELERİN KARBONDİOKSİT TUTMA VERİMLİLİĞİNİN ARAŞTIRILMASI
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Kimya-Metalurji Fakültesi, Kimya Müh.Bölümü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2024
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: Deniz Sezgin
Danışman: Müge Sarı Yılmaz
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Günümüzde dünya nüfusunun hızla artmasının bir sonucu olarak küresel çapta artan enerji talebi, fosil yakıtlara olan bağımlılığı arttırmaktadır. Fosil yakıtların yanması sonucunda CO2 gibi çeşitli sera gazlarının atmosferik konsantrasyonları da iklim değişikliği ve küresel ısınmayı beraberinde getirerek önemli ölçüde artmıştır. Bu kapsamda, CO2 yakalama ve depolama teknolojisi (CCS), CO2 emisyonlarının atmosfere salınmadan yakalanmasını ve uygun koşullar altında depolanmasını içeren hayati bir strateji olarak görülmektedir. CCS teknolojisi için son yıllarda katı adsorbanlar kullanılarak CO2 yakalama; çevre üzerinde toksik etki oluşturmama, sürecin kolay işlenebilirliği ve minimum enerji gereksinimi gibi etkili avantajlarıyla ön plana çıkmaktadır. Gıda işleme endüstrileri tarafından her yıl yüksek miktarda üretilen katı atıklar çevre için önemli problemlerden biri haline gelmiştir. Gıdaya talebin artışıyla birlikte üretimi hızla artış gösteren yumurta kabuğu atıkları, çevre ve ekosistem üzerinde kirlilik sorunu oluşturan bir katı atık çeşididir. Bu sebeple, yumurta kabuğu atıklarına yeni bir kullanım alanı oluşturularak değerli malzemelere dönüştürmek için alternatif yollar bulunması önemli olarak görülmektedir. Bu çalışmada, yumurta kabuğu atıkları kalsiyum kaynağı olarak ilk kez kullanılarak üçlü MgCaAl katmanlı çift hidroksitler (LDH) sentezlenmiş ve malzemenin CO2 yakalama verimliliğinin artırılması amacıyla Polietilenimin (PEI), Polialilamin (PAA) ve (3-aminopropil)trietoksisilan (APTES) olmak üzere üç farklı amin kaynağı ile fonksiyonelleştirilmiştir. Elde edilen saf ve kompozit malzemeler X-Işını Difraktometresi (XRD), Fourier Dönüşümlü Infrared (FTIR), X-Ray Fotoelektron Spektroskopisi (XPS), Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM/EDS), Termogravimetrik Analiz Cihazı (TGA) ve N2 adsorpsiyon/desorpsiyon analizleriyle karakterize edilmiştir. Aynı zamanda, sentezlenen numunelerin CO2 yakalama kapasiteleri karşılaştırılarak kalsiyumun ve amin gruplarının CO2 adsorpsiyonu üzerindeki etkisi incelenmiştir. Elde edilen sonuçlar, kalsiyum eklentisiyle birlikte CO2 yakalama kapasitesinin arttığını, APTES ile fonksiyonelleştirilmiş numuneyle birlikte ise maksimum adsorpsiyon kapasitesine ulaşıldığını göstermektedir. APTES ile fonksiyonelleştirilmiş MgCaAl LDH'nin CO2 adsorpsiyonu için etkili bir malzeme olduğunu görülmüştür. Bu çalışmayla birlikte, hem CO2 emisyonlarını azaltmaya yönelik etkili bir malzeme tasarlanmış hem de çevre kirliliğine neden olan yumurta kabuğu atıklarına yeni bir uygulama alanı kazandırılmıştır.