Hiilidioksidin talteenotto ja konversioreaktiot metalliorgaanisilla verkkorakenteilla
Tekijät
Päivämäärä
2022Tekijänoikeudet
Julkaisu on tekijänoikeussäännösten alainen. Teosta voi lukea ja tulostaa henkilökohtaista käyttöä varten. Käyttö kaupallisiin tarkoituksiin on kielletty.
Tämän Pro Gradu-tutkielman kirjallisessa osassa käsitellään aluksi maapallon ilmakehän hiilidioksidipitoisuuden nopeaa muutosta sekä syitä ja seurauksia, jos CO2-pitoisuuden kasvu jatkaa samaa kehityskäyrää kuin nykyhetkeen mennessä. Seuraavaksi tarkastellaan erilaisia keinoja hillitä päästöjen määrää. Niitä ovat erilaiset hiilidioksidin talteenottoon kehitetyt teknologiat ja sorbenteiksi soveltuvat materiaalit, joita voidaan käyttää sekä pistemäisille päästölähteille että suoraan ilmasta tehtävälle talteenotolle. Tarkempaan tarkasteluun valikoituivat metalliorgaaniset verkkorakenteet (eng. Metal Organic Framework eli MOF), joiden käyttöä sorbentteina erilaisissa kaasujen talteenotto- ja erotussovelluksissa tutkitaan paljon niiden kyseiseen käyttötarkoitukseen sopivien ominaisuuksien takia. Talteenoton jälkeiset hiilidioksidin jatkokäsittelytavat ovat tarkastelun kohteena kirjallisen osan loppupuolella. Tämän jälkeen luodaan vielä katsaus MOF-yhdisteiden karakterisoinnin käytetyimpiin analyysimenetelmiin.
Kokeellisessa osassa valmistettiin useampi erä hyvin tunnettuja kupari-, zirkonium- ja sinkkipohjaisia MOF-yhdisteitä solvotermisellä synteesimenetelmällä. Tarkoituksena oli tarkastella erilaisten synteesiolosuhteiden vaikutusta synteesierien lopputuotteeseen. Toisena vaiheena työssä valmistettiin sarja haihdutuskiteytyksiä, minkä tavoitteena oli valmistaa mahdollisia uusia MOF-rakenteita. Haihdutuskiteytyksissä käytetiin metallisuola- ja ligandiliuoksia, jotka olivat vesi- tai metanolipohjaisia. Metallisuolat olivat kupari- tai sinkkipohjaisia. Käytetyistä ligandeista kahta eri 1,4-diatsabisyklo[2.2.2]-oktaani-pohjaista ligandia on jo aiemmin käytetty MOF-synteeseissä, mutta kirjallisuuden perusteella 4-(bromometyyli)bentsoehappo-pohjaisen ligandin käytöstä on raportoitu vain muutamia kertoja. Osassa kiteytyksistä käytettiin lisäksi apuligandina joko aminoryhmän sisältävää ligandia tai tertiääristä N-donoriligandia. Useasta 4-(bromometyyli)bentsoehappo-pohjaista ligandia ja kuparia sisältävästä kiteytystuotteesta muodostui samanlainen 1D-MOF-rakenne (yhdiste 1). Kolmannessa kokeellisen osan vaiheessa tehtiin postsynteettistä muokkausta HKUST-1 MOF:ille, johon sitoutettiin 3-pikolyyliamiinia sekä toiseen erään 4-pikolyyliamiinia. Näiden yhdisteiden osalta tutkittiin niiden CO2-sorptio-ominaisuuksia, ja miten amiinien lisäys vaikuttaa yhdisteen talteenottokapasiteettiin.
...
Metadata
Näytä kaikki kuvailutiedotKokoelmat
- Pro gradu -tutkielmat [29105]
Samankaltainen aineisto
Näytetään aineistoja, joilla on samankaltainen nimeke tai asiasanat.
-
Metalliorgaanisiin verkkorakenteisiin perustuva hiilidioksidin suoraan ilmasta talteenotto ja konversio
Karjalainen, Emma (2022)Tämän luonnontieteiden kandidaatin tutkielman kirjallinen osuus käsittelee metalliorgaanisia verkkorakenteita ja niiden käyttöä hiilidioksidin talteenotossa ja muuntamisessa arvokkaammiksi aineiksi. Kirjallisuuskatsauksessa ... -
Metalliorgaaniset verkkorakenteet ja niiden käyttö hiilidioksidin talteenotossa
Heikkilä, Jenni (2018)Luonnontieteiden kandidaatin tutkielman kirjallinen osa käsittelee metalliorgaanisia verkkorakenteita (MOF) sekä niiden soveltumista hiilidioksidin talteenottoon. Kirjallisuuskatsauksen alkuosassa käydään läpi kyseisten ... -
Synthesis and testing of direct air capture adsorbents
Lundahl, Jussi (2021)Tämän tutkielman kirjallisuusosassa tarkastellaan hiilidioksidin tuottamia ongelmia ja ratkaisuja hiilidioksidin sieppaamiseen. Hiilidioksidin ilmasta kaappaus (DAC) ja siihen sopivia adsorbentteja käsitellään tarkemmin, ... -
Use of nanostructures as oxygen carriers in chemical looping combustion
Aho, Kaisa (2013)The usage of fossils fuels has increased carbon dioxide emissions, and the carbon dioxide is responsible for global warming and sea level rising. One of the most promising ways of carbon capturing from the power plants is ... -
Recent Progress in Metal-organic Frameworks (MOFs) for CO2 Capture At Different Pressures
Mahajan, Shreya; Lahtinen, Manu (Elsevier, 2022)Global climate change ensued by the rise in atmospheric CO2 levels is one of the greatest challenges our planet is facing today. This worldwide distress demands technologies that can contribute to our society toward “negative ...
Ellei toisin mainittu, julkisesti saatavilla olevia JYX-metatietoja (poislukien tiivistelmät) saa vapaasti uudelleenkäyttää CC0-lisenssillä.