CO2 CAPTURE USING POLYETHYLENEIMINE FUNCTIONALIZED SILICA XEROGELS

Authors : Gülcihan GÜZEL KAYA, Hüseyin DEVECİ

Pages : 1109-1118

Doi:10.36306/konjes.1016120

View : 16 | Download : 10

Publication Date : 2021-12-04

Article Type : Research Paper

Abstract :CO2 emisyonundan kaynaklı çevre kirliliğinin azaltılmasında katı adsorbentlerin kullanıldığı CO2 tutma teknolojileri umut vadeden bir yaklaşımdır. Bu çalışmada ucuz başlangıç malzemesinden elde edilen silika kserojel, polietilenimin (PEI) modifikasyonunun ardından CO2 adsorbent olarak kullanılmıştır. Fourier dönüşümlü kızılötesi spektrometresi analizleri PEI ile modifiye edilmiş silika kserojellerin başarılı bir şekilde hazırlandığını göstermiştir. N2 adsorpsiyon-desorpsiyon izotermleri PEI yüklemesinin silika kserojelin gözenek boyutunun aksine spesifik yüzey alanı ve gözenek hacmini azalttığını açığa çıkarmıştır. PEI yüklemesi sırasında silika kserojelin partikül boyutunun arttığı gözlenmiştir. Negatif yüzey yüküne sahip silika kserojele PEI yüklenmesiyle pozitif yüzey yüklü PEI ile modifiye edilmiş silika kserojeller elde edilmiştir. CO2 adsorpsiyon ölçümleri artan PEI yüklemesiyle (ağırlıkça %30 - 70) silika kserojelin CO2 adsorpsiyon kapasitesinin (0.98 mmol g-1) önemli ölçüde arttığını göstermiştir. Optimum PEI yüklemesinde (ağırlıkça %50), silika kserojelin CO2 adsorpsiyon kapasitesi 1.94 mmol g-1 olarak belirlenmiştir. 5 kez yapılan adsorpsiyon-desorpsiyon döngüsünün ardından PEI ile modifiye edilmiş silika kserojeller hala yüksek CO2 adsorpsiyon kapasitesi göstermiştir. Bu ümit vadeden sonuçlar PEI ile modifiye edilmiş silika kserojellerin iyi bir CO2 adsorpsiyon performansı ve kararlılığı ile adsorbent olarak kullanılabileceğini göstermiştir.
Keywords : CO2 adsorpsiyonu, Silika kserojel, PEI modifikasyonu, Amin emdirme, Yenilenebilirlik