Metalliorgaaniset huokosmateriaalit ja hiilidioksidin talteenotto

Pro gradu –tutkielman aiheena ovat metalliorgaaniset verkkorakenteet (metal-organic frameworks, MOFs) ja niiden käyttömahdollisuudet hiilidioksidin talteenotossa. Tutkielman kirjallisessa osassa käsitellään yleisesti metalliorgaanisia verkkorakenteita ja niiden tämän hetken tutkimuksen tilaa. Adsorb...

Full description

Bibliographic Details
Main Author: Nieminen, Lauri
Other Authors: Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta, Faculty of Sciences, Kemian laitos, Department of Chemistry, Jyväskylän yliopisto, University of Jyväskylä
Format: Master's thesis
Language:fin
Published: 2020
Subjects:
Online Access: https://jyx.jyu.fi/handle/123456789/68549
_version_ 1826225715500023808
author Nieminen, Lauri
author2 Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta Faculty of Sciences Kemian laitos Department of Chemistry Jyväskylän yliopisto University of Jyväskylä
author_facet Nieminen, Lauri Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta Faculty of Sciences Kemian laitos Department of Chemistry Jyväskylän yliopisto University of Jyväskylä Nieminen, Lauri Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta Faculty of Sciences Kemian laitos Department of Chemistry Jyväskylän yliopisto University of Jyväskylä
author_sort Nieminen, Lauri
datasource_str_mv jyx
description Pro gradu –tutkielman aiheena ovat metalliorgaaniset verkkorakenteet (metal-organic frameworks, MOFs) ja niiden käyttömahdollisuudet hiilidioksidin talteenotossa. Tutkielman kirjallisessa osassa käsitellään yleisesti metalliorgaanisia verkkorakenteita ja niiden tämän hetken tutkimuksen tilaa. Adsorbenttimateriaaleiksi soveltuvien MOF-materiaalien ohella kirjallisuusosassa tarkastellaan suurimpia ihmisperäisiä hiilidioksidin lähteitä ja arvioidaan MOF-materiaalien soveltuvuutta hiilidioksidin talteenottoon mm. polttolaitosten savukaasuista. Kirjallisen osan lopuksi käydään läpi MOF:ien 3D-tulostustekniikoita ja kyseisten materiaalien kiinnitystekniikoita erilaisiin membraanialustoihin. Tutkielman kokeellisessa osassa pyrittiin valmistamaan eri kompleksointimenetelmillä uusia verkkorakenteita, joilla olisi mahdollisesti hiilidioksidin sitomisen kannalta suotuisia ominaisuuksia. Yhtätoista metallisuolaa ja viittä orgaanista ligandia eri tavoin yhdistelemällä valmistettiin 392 kompleksointireaktiota, joista noin neljäsosa tuotti kiteisiä lopputuotteita. Yksikiderakennemäärityksiin valikoitui kymmenen erilaista kiteistä lopputuotetta, joista yhdeksän osalta polymeerinen kiderakenne saatiin määritettyä. Kompleksointireaktioiden ohella syntetisoitiin kahta jo tunnettua MOF:ia, SIFSIX 1 Cu ja HKUST-1, joista molemmista valmistettiin myös 3D-tulostetut kappaleet. Näiden MOF:ien hiilidioksidin talteenotto-ominaisuudet osoittautuivat termoanalyyttisissä mittauksissa odotettua alhaisemmiksi sekä bulkkijauheiden että 3D-tulostettujen näytekiekkojen osalta. Hiilidioksidin sitomista tutkittiin myös neljällä kompleksointikiteytystuotteella (solvotermisten reaktioiden tuotteet 191, 198, 222 ja 223), mutta näidenkin CO2-adsorptiot jäivät hyvin alhaisiksi. Lisäksi havaittiin, että sitoutunut hiilidioksidi vapautui rakenteesta, jos syöttökaasu ei enää sisältänyt hiilidioksidia.
first_indexed 2024-09-11T08:49:58Z
format Pro gradu
free_online_boolean 1
fullrecord [{"key": "dc.contributor.advisor", "value": "Lahtinen, Manu", "language": "", "element": "contributor", "qualifier": "advisor", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.author", "value": "Nieminen, Lauri", "language": "", "element": "contributor", "qualifier": "author", "schema": "dc"}, {"key": "dc.date.accessioned", "value": "2020-04-16T05:59:43Z", "language": null, "element": "date", "qualifier": "accessioned", "schema": "dc"}, {"key": "dc.date.available", "value": "2020-04-16T05:59:43Z", "language": null, "element": "date", "qualifier": "available", "schema": "dc"}, {"key": "dc.date.issued", "value": "2020", "language": "", "element": "date", "qualifier": "issued", "schema": "dc"}, {"key": "dc.identifier.uri", "value": "https://jyx.jyu.fi/handle/123456789/68549", "language": null, "element": "identifier", "qualifier": "uri", "schema": "dc"}, {"key": "dc.description.abstract", "value": "Pro gradu \u2013tutkielman aiheena ovat metalliorgaaniset verkkorakenteet (metal-organic frameworks, MOFs) ja niiden k\u00e4ytt\u00f6mahdollisuudet hiilidioksidin talteenotossa. Tutkielman kirjallisessa osassa k\u00e4sitell\u00e4\u00e4n yleisesti metalliorgaanisia verkkorakenteita ja niiden t\u00e4m\u00e4n hetken tutkimuksen tilaa. Adsorbenttimateriaaleiksi soveltuvien MOF-materiaalien ohella kirjallisuusosassa tarkastellaan suurimpia ihmisper\u00e4isi\u00e4 hiilidioksidin l\u00e4hteit\u00e4 ja arvioidaan MOF-materiaalien soveltuvuutta hiilidioksidin talteenottoon mm. polttolaitosten savukaasuista. Kirjallisen osan lopuksi k\u00e4yd\u00e4\u00e4n l\u00e4pi MOF:ien 3D-tulostustekniikoita ja kyseisten materiaalien kiinnitystekniikoita erilaisiin membraanialustoihin.\nTutkielman kokeellisessa osassa pyrittiin valmistamaan eri kompleksointimenetelmill\u00e4 uusia verkkorakenteita, joilla olisi mahdollisesti hiilidioksidin sitomisen kannalta suotuisia ominaisuuksia. Yht\u00e4toista metallisuolaa ja viitt\u00e4 orgaanista ligandia eri tavoin yhdistelem\u00e4ll\u00e4 valmistettiin 392 kompleksointireaktiota, joista noin nelj\u00e4sosa tuotti kiteisi\u00e4 lopputuotteita. Yksikiderakennem\u00e4\u00e4rityksiin valikoitui kymmenen erilaista kiteist\u00e4 lopputuotetta, joista yhdeks\u00e4n osalta polymeerinen kiderakenne saatiin m\u00e4\u00e4ritetty\u00e4.\nKompleksointireaktioiden ohella syntetisoitiin kahta jo tunnettua MOF:ia, SIFSIX 1 Cu ja HKUST-1, joista molemmista valmistettiin my\u00f6s 3D-tulostetut kappaleet. N\u00e4iden MOF:ien hiilidioksidin talteenotto-ominaisuudet osoittautuivat termoanalyyttisiss\u00e4 mittauksissa odotettua alhaisemmiksi sek\u00e4 bulkkijauheiden ett\u00e4 3D-tulostettujen n\u00e4ytekiekkojen osalta. Hiilidioksidin sitomista tutkittiin my\u00f6s nelj\u00e4ll\u00e4 kompleksointikiteytystuotteella (solvotermisten reaktioiden tuotteet 191, 198, 222 ja 223), mutta n\u00e4idenkin CO2-adsorptiot j\u00e4iv\u00e4t hyvin alhaisiksi. Lis\u00e4ksi havaittiin, ett\u00e4 sitoutunut hiilidioksidi vapautui rakenteesta, jos sy\u00f6tt\u00f6kaasu ei en\u00e4\u00e4 sis\u00e4lt\u00e4nyt hiilidioksidia.", "language": "fi", "element": "description", "qualifier": "abstract", "schema": "dc"}, {"key": "dc.description.provenance", "value": "Submitted by Paivi Vuorio (paelvuor@jyu.fi) on 2020-04-16T05:59:43Z\nNo. of bitstreams: 0", "language": "en", "element": "description", "qualifier": "provenance", "schema": "dc"}, {"key": "dc.description.provenance", "value": "Made available in DSpace on 2020-04-16T05:59:43Z (GMT). No. of bitstreams: 0\n Previous issue date: 2020", "language": "en", "element": "description", "qualifier": "provenance", "schema": "dc"}, {"key": "dc.format.extent", "value": "177", "language": "", "element": "format", "qualifier": "extent", "schema": "dc"}, {"key": "dc.format.mimetype", "value": "application/pdf", "language": null, "element": "format", "qualifier": "mimetype", "schema": "dc"}, {"key": "dc.language.iso", "value": "fin", "language": null, "element": "language", "qualifier": "iso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.rights", "value": "In Copyright", "language": "en", "element": "rights", "qualifier": null, "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.other", "value": "MOF", "language": "", "element": "subject", "qualifier": "other", "schema": "dc"}, {"key": "dc.title", "value": "Metalliorgaaniset huokosmateriaalit ja hiilidioksidin talteenotto", "language": "", "element": "title", "qualifier": null, "schema": "dc"}, {"key": "dc.type", "value": "master thesis", "language": null, "element": "type", "qualifier": null, "schema": "dc"}, {"key": "dc.identifier.urn", "value": "URN:NBN:fi:jyu-202004162771", "language": "", "element": "identifier", "qualifier": "urn", "schema": "dc"}, {"key": "dc.type.ontasot", "value": "Pro gradu -tutkielma", "language": "fi", "element": "type", "qualifier": "ontasot", "schema": "dc"}, {"key": "dc.type.ontasot", "value": "Master\u2019s thesis", "language": "en", "element": "type", "qualifier": "ontasot", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.faculty", "value": "Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta", "language": "fi", "element": "contributor", "qualifier": "faculty", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.faculty", "value": "Faculty of Sciences", "language": "en", "element": "contributor", "qualifier": "faculty", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.department", "value": "Kemian laitos", "language": "fi", "element": "contributor", "qualifier": "department", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.department", "value": "Department of Chemistry", "language": "en", "element": "contributor", "qualifier": "department", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.organization", "value": "Jyv\u00e4skyl\u00e4n yliopisto", "language": "fi", "element": "contributor", "qualifier": "organization", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.organization", "value": "University of Jyv\u00e4skyl\u00e4", "language": "en", "element": "contributor", "qualifier": "organization", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.discipline", "value": "Ep\u00e4orgaaninen ja analyyttinen kemia", "language": "fi", "element": "subject", "qualifier": "discipline", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.discipline", "value": "Inorganic and Analytical Chemistry", "language": "en", "element": "subject", "qualifier": "discipline", "schema": "dc"}, {"key": "yvv.contractresearch.funding", "value": "0", "language": "", "element": "contractresearch", "qualifier": "funding", "schema": "yvv"}, {"key": "dc.type.coar", "value": "http://purl.org/coar/resource_type/c_bdcc", "language": null, "element": "type", "qualifier": "coar", "schema": "dc"}, {"key": "dc.rights.accesslevel", "value": "openAccess", "language": null, "element": "rights", "qualifier": "accesslevel", "schema": "dc"}, {"key": "dc.type.publication", "value": "masterThesis", "language": null, "element": "type", "qualifier": "publication", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.oppiainekoodi", "value": "4031", "language": "", "element": "subject", "qualifier": "oppiainekoodi", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.yso", "value": "hiilidioksidi", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "yso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.yso", "value": "kasvihuonekaasut", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "yso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.yso", "value": "zeoliitit", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "yso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.format.content", "value": "fulltext", "language": null, "element": "format", "qualifier": "content", "schema": "dc"}, {"key": "dc.rights.url", "value": "https://rightsstatements.org/page/InC/1.0/", "language": null, "element": "rights", "qualifier": "url", "schema": "dc"}, {"key": "dc.type.okm", "value": "G2", "language": null, "element": "type", "qualifier": "okm", "schema": "dc"}]
id jyx.123456789_68549
language fin
last_indexed 2025-02-18T10:56:23Z
main_date 2020-01-01T00:00:00Z
main_date_str 2020
online_boolean 1
online_urls_str_mv {"url":"https:\/\/jyx.jyu.fi\/bitstreams\/d315c934-bbee-4b8e-814a-a0c56a61cfda\/download","text":"URN:NBN:fi:jyu-202004162771.pdf","source":"jyx","mediaType":"application\/pdf"}
publishDate 2020
record_format qdc
source_str_mv jyx
spellingShingle Nieminen, Lauri Metalliorgaaniset huokosmateriaalit ja hiilidioksidin talteenotto MOF Epäorgaaninen ja analyyttinen kemia Inorganic and Analytical Chemistry 4031 hiilidioksidi kasvihuonekaasut zeoliitit
title Metalliorgaaniset huokosmateriaalit ja hiilidioksidin talteenotto
title_full Metalliorgaaniset huokosmateriaalit ja hiilidioksidin talteenotto
title_fullStr Metalliorgaaniset huokosmateriaalit ja hiilidioksidin talteenotto Metalliorgaaniset huokosmateriaalit ja hiilidioksidin talteenotto
title_full_unstemmed Metalliorgaaniset huokosmateriaalit ja hiilidioksidin talteenotto Metalliorgaaniset huokosmateriaalit ja hiilidioksidin talteenotto
title_short Metalliorgaaniset huokosmateriaalit ja hiilidioksidin talteenotto
title_sort metalliorgaaniset huokosmateriaalit ja hiilidioksidin talteenotto
title_txtP Metalliorgaaniset huokosmateriaalit ja hiilidioksidin talteenotto
topic MOF Epäorgaaninen ja analyyttinen kemia Inorganic and Analytical Chemistry 4031 hiilidioksidi kasvihuonekaasut zeoliitit
topic_facet 4031 Epäorgaaninen ja analyyttinen kemia Inorganic and Analytical Chemistry MOF hiilidioksidi kasvihuonekaasut zeoliitit
url https://jyx.jyu.fi/handle/123456789/68549 http://www.urn.fi/URN:NBN:fi:jyu-202004162771
work_keys_str_mv AT nieminenlauri metalliorgaanisethuokosmateriaalitjahiilidioksidintalteenotto