Uçucu Organik Bileşiklerin Geri Kazanımı için ZIF Dolgulu PDMS Karışık Matrisli Membranların Hazırlaması ve Karakterizasyonu

Atmosferdeki uçucu organik bilesik (UOB)?lerin 35 %?ini çözücüler olusturur. Endüstriyel uygulamalarda kullanılan alkol ve ester bazlı çözücüler kolayca buharlasmaları nedeniyle büyük oranda çevresel kirlilige neden olurken ekonomik olarak da katma degeri yüksek kimyasalların kaybına neden olmaktadır. Savunma, elektronik, baskı-ambalaj, tekstil, kauçuk, asfalt üretimi gibi birçok alanda kullanılan etil/isopropil alkoller ve etil asetat buharları adsorpsiyon temelli süreçler ile havadan ayrılarak geri kazanılır. Aktif karbon dolgulu adsorpsiyon kolonlarını temel alan geri kazanım sürecinde, rejenarasyon yüksek sıcaklık ve debide akan bir sıyırıcı gaz ile yapılır. Sıyırıcı gaz, genellikle N2?dir, içerisinde düsük derisime sahip UOB?ler yogusturulur ve damıtma kolonlarında ayrıstırılarak geri kazanılır. UOB?lerin N2 içindeki düsük kısmı basınçları nedeniyle yogusturma sürecinin ekonomik olarak verimi düsüktür. Çözücü geri kazanım süreçlerine eklenecek membran esaslı ayırma islemleri ile UOB karısımlarının N2 içindeki kısmı basıncı yükseltilebilir ve yogusturma isleminin ekonomik verimi arttırılabilir. Proje kapsamında UOB/N2 ayırımı için simetrik ve kompozit ince film karısık matrisli membranlar gelistirilmistir. Polimerik faz olarak polidimetilsiloksan (PDMS) ve polieterblokamid (PEBAX-1657), dolgu maddesi olarakta farklı gözenek ve kristal morfolojisine sahip ZIF-7, ZIF-8, ZIF-67, ZIF-71 ve ZIF-L kullanılmıstır. Sentezlenen ZIF kristalleri ve üretilen membranlar XRD, TGA, N2 adsorpsiyonu ve SEM ile karakterize edilmistir. ZIF-8 sentezinde ana çözeltinin geri dönüstürülmesi için gelistirilen yöntemler, farklı ZIF tiplerine de uygulanmıstır. Böylece hem sentez verimi arttırılmıs, hem de gelistirilen yöntemlerin genel olarak ZIF üretiminde kullanılabilecegi gösterilmistir. Membranlar saf ya da karısım olarak çesitli alkollerin, etil asetatın ve su buharının N2?den ayırımı için kullanılmıstır. Üretilen membranlar içinde en yüksek ayırım performansını ZIFL/ PDMS ve ZIF-L/PEBAX-1657 membranlar göstermistir. Bu membranların UOB/N2 seçicilikleri sırasıyla 30-80 ve 300-1400 arasında degismistir. Membranların UOB geçirgenlikleri ise 8000 ile 12000 Barrer arasındadır. Ayrıca ZIF-L/PEBAX-1657 membranlar CO2?nin N2 ve UOB olarak kabul edilen hafif alkanların ayırımında kullanılmıstır. Bu tip membranların CO2/N2 ve CO2/C3H8 seçiciligi olarak sırasıyla 40 ve 10?dur