A Study of CO2 Adsorption Behaviour and Kinetics on KIT-6

Authors : Müge SARI YILMAZ

Pages : 48-55

Doi:10.31590/ejosat.707874

View : 19 | Download : 17

Publication Date : 2020-08-31

Article Type : Research Paper

Abstract :KIT-6 mezogözenekli silika özgün üç boyutlu kanal ağı sayesinde kataliz, nano kaplar, adsorpsiyon ve ilaç taşıyıcı uygulamalarında kullanılmıştır. Tipik olarak KIT-6, asidik koşullar altında şablon yönlendirici ajanlar olarak triblok kopolimerlerinden hazırlanır. Bu makalede, KIT-6 bölümlenmiş kooperatif kendi kendine montaj yöntemi ile başarıyla sentezlenmiştir. Sentezlenen numune X-ışınları difraktometresi (XRD), termogravimetri/diferansiyel termal analiz (TG/DTA) ve N2 adsorpsiyon/desorpsiyon kullanılarak karakterize edilmiştir. Karakterizasyon yöntemleri, sentezlenen numunenin yüksek yüzey alanlı (605.93 m2 g-1), gözenek hacimli (0.58 cm3 g-1) ve iyi termal stabiliteli düzenli KIT-6 mezoporöz silika olduğunu göstermiştir. Numunenin CO2 adsorpsiyon çalışmaları farklı sıcaklıklarda (25, 75 ve 100°C) gerçekleştirilmiştir. Maksimum adsorpsiyon kapasitesi (0.65 mmol g-1) 25°C adsorpsiyon sıcaklığında gözlenmiştir. Ayrıca, adsorpsiyon sıcaklığının artmasıyla KIT-6’nın adsorpsiyon kapasitesinin azaldığı belirlenmiştir. Bu çalışma aynı zamanda birinci ve ikinci derece modelleri kullanarak KIT-6 üzerindeki CO2 adsorpsiyon kinetiğinin araştırılmasını sunmaktadır. Numune üzerine CO2 adsorpsiyonu için kinetik veriler, ikinci dereceden modele uymuştur. Aktivasyon enerjisi (Ea), KIT-6 mezoporöz silika üzerine CO2 adsorpsiyonu için Arrhenious grafiğinden 18.75 kJ mol-1 olarak hesaplanmıştır. Ayrıca, KIT-6 mezoporöz silikanın yenilenebilirliği ve döngüsel stabilitesi TG/DTA analizi kullanılarak belirlenmiştir. Analiz sonuçlarından, düzenli mezoporöz silikanın, 4 adsorpsiyon/desorpsiyon döngüsünden sonra %94'lük mükemmel döngüsel stabiliteye sahip olduğu açıkça görülmüştür; bu, sentezlenen KIT-6'nın muhtemelen CO2 adsorpsiyonunda bir adsorban olarak kullanılabileceğine işaret etmektedir.
Keywords : KIT 6, CO2, Adsorpsiyon, Kinetik