| fullrecord |
[{"key": "dc.contributor.advisor", "value": "Lahtinen, Manu", "language": "", "element": "contributor", "qualifier": "advisor", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.author", "value": "Marttinen, Antti", "language": "", "element": "contributor", "qualifier": "author", "schema": "dc"}, {"key": "dc.date.accessioned", "value": "2022-01-12T07:34:13Z", "language": null, "element": "date", "qualifier": "accessioned", "schema": "dc"}, {"key": "dc.date.available", "value": "2022-01-12T07:34:13Z", "language": null, "element": "date", "qualifier": "available", "schema": "dc"}, {"key": "dc.date.issued", "value": "2021", "language": "", "element": "date", "qualifier": "issued", "schema": "dc"}, {"key": "dc.identifier.uri", "value": "https://jyx.jyu.fi/handle/123456789/79319", "language": null, "element": "identifier", "qualifier": "uri", "schema": "dc"}, {"key": "dc.description.abstract", "value": "Metalliorgaanisiin verkkorakenteisiin (engl. metal-organic framework; MOF) liittyv\u00e4 tutkimus on kasvanut viime vuosina merkitt\u00e4v\u00e4sti niin kansainv\u00e4lisell\u00e4 kuin kansallisellakin tasolla. Yhdistekohtaisesti MOF-materiaaleilla on havaittu olevan eritt\u00e4in mielenkiintoisia fysikaaliskemiallisia ja rakenteellisia ominaisuuksia, joita voidaan mahdollisesti hy\u00f6dynt\u00e4\u00e4 laaja-alaisesti erilaisissa l\u00e4hitulevaisuuden k\u00e4yt\u00e4nn\u00f6n sovellutuksissa esimerkiksi kemian ja tekniikan aloilla. Hyv\u00e4n\u00e4 esimerkkin\u00e4 intensiivisesti tutkittavasta sovellusalasta on hiilidioksidin talteenotto kiinteiden MOF-pohjaisten adsorbenttimateriaalien avulla. Ne ovat osoittautuneet eritt\u00e4in potentiaalisiksi sorbenteiksi hiilidioksidin (CO2) talteenotossa, yhdisteiden omatessa suuren huokoisuuden ja sit\u00e4 kautta suuren reaktiivisen ominaispinta-alan. Hiilidioksidin talteenotossa p\u00e4\u00e4tavoitteena on hillit\u00e4 ilmastonmuutosta ottamalla talteen hiilidioksidip\u00e4\u00e4st\u00f6j\u00e4 pistel\u00e4hteist\u00e4 (energiantuotantolaitokset, teollisuus) tai suoraan ymp\u00e4r\u00f6iv\u00e4st\u00e4 ilmasta (engl. direct air capture; DAC). Talteen otettua hiilidioksidia voidaan hy\u00f6dynt\u00e4\u00e4 esimerkiksi polttoaineiden valmistuksessa tai se voidaan varastoida maanalaisiin varastoihin, jolloin hiilidioksidia saadaan poistettua ilmakeh\u00e4st\u00e4 pysyv\u00e4sti. Hiilinegatiivisen emissiotaseen saavuttamiseksi talteenottoprosessista aiheutuvien CO2-kokonaisp\u00e4\u00e4st\u00f6jen t\u00e4ytyy olla pienempi\u00e4 kuin prosessin kokonaistalteenotto sen elinkaarena.\nPistel\u00e4hde talteenottoprosesseissa hiilidioksidi otetaan talteen pistel\u00e4hteiden tuottamista savukaasuista, jolloin prosessi voi parhaimmillaan olla hiilineutraali. DAC-talteenotto prosesseista sen sijaan ei aiheudu p\u00e4\u00e4st\u00f6j\u00e4, jos prosessiin tarvittava s\u00e4hk\u00f6 tuotetaan uusiutuvilla energianl\u00e4hteill\u00e4 ja n\u00e4in ollen prosessin hiilinegatiivisuus on mahdollista. DAC-talteenotto on kuitenkin viel\u00e4 p\u00e4\u00e4asiassa kehitysvaiheessa ja sen nykyiset kustannukset ovat viel\u00e4 merkitt\u00e4v\u00e4sti perinteisi\u00e4 talteenottotekniikoita suuremmat. T\u00e4m\u00e4n takia tutkimusta tarvitaan mm. entist\u00e4 tehokkaampien ja prosessikest\u00e4vyydelt\u00e4\u00e4n parempien sorbenttimateriaalien kehitysty\u00f6ss\u00e4, sek\u00e4 sorptioprosessien optimoinnissa. MOF-yhdisteisiin perustuvaa hiilidioksidin DAC-talteenottoa on tutkittu toistaiseksi l\u00e4hinn\u00e4 pieniss\u00e4 mittakaavoissa (mg- ja g-skaalat), mutta n\u00e4iden tutkimusten perusteella on havaittu merkitt\u00e4v\u00e4\u00e4 potentiaalia ja talteenottokapasiteettien kasvua perinteisiin ep\u00e4orgaanisiin talteenottomateriaaleihin verrattuna. Yksi keskeisimmist\u00e4 haasteista MOF-yhdisteiden teollisen mittakaavan hy\u00f6dynt\u00e4misess\u00e4 on ollut niiden valmistuksen huono skaalautuvuus teollisiin mittakaavoihin. T\u00e4h\u00e4nkin ongelmaan on kehitteill\u00e4 ratkaisuja, mutta DAC-talteenoton suuren mittaluokan, niin fysikaaliskemialliset kuin tuotannollisetkin haasteet, edellytt\u00e4v\u00e4t DAC-talteenottotekniikoihin liittyv\u00e4n tutkimuksen lis\u00e4\u00e4mist\u00e4 maailmanlaajuisesti.\n\nTutkielman kokeellisen osan tavoitteena oli valmistaa uusia MOF-yhdisteit\u00e4 pohjautuen kahteen amino-triatsoli ligandiin ja karakterisoida syntetisoitujen yhdisteiden hiilidioksidin talteenottokyky\u00e4. MOF-yhdisteiden valmistukseen k\u00e4ytettiin p\u00e4\u00e4asiassa prekursoriligandeista valmistettuja ligandisuoloja (esim. nitraatti, heksafluorosilikaatti), mink\u00e4 avulla pyrittiin lis\u00e4\u00e4m\u00e4\u00e4n ligandien liukoisuutta ja reaktiivisuutta MOF-materiaalien synteeseiss\u00e4. Reaktioissa k\u00e4ytettyjen l\u00e4ht\u00f6aineiden (ligandi- ja metallisuolat) ollessa p\u00e4\u00e4osin vesiliukoisia, synteesit tehtiin vesifaasissa, jolloin synteesimenetelm\u00e4st\u00e4 saatiin ekologisempi ja mahdollisesti muodostuneista MOF-rakenteista l\u00e4ht\u00f6kohtaisesti vedenkest\u00e4vi\u00e4. Kokeellisen ty\u00f6n tuloksena valmistettiin 10 uutta MOF-yhdistett\u00e4 ja kolme koordinaatiokompleksia, jotka karakterisoitiin yksikider\u00f6ntgendiffraktometrisesti. N\u00e4ist\u00e4 viiden MOF-yhdisteen termist\u00e4 k\u00e4ytt\u00e4ytymist\u00e4 ja hiilidioksidin talteenotto-ominaisuuksia tutkittiin termogravimetrisesti. Syntetisoiduista yhdisteist\u00e4, MOF-rakenne 7 osoittautui rakenteellisilta ja CO2- talteenotto-ominaisuuksiltaan parhaimmaksi. Lis\u00e4ksi sen valmistaminen osoittautui hyvin yksinkertaiseksi, toistettavaksi ja skaalautuvaksi. Yhdisteen 3D-MOF kiderakenne koostui amino-triatsolijohdannaisesta, apuligandina k\u00e4ytetyst\u00e4 5-sulfoisoftaalihaposta sek\u00e4 kupari(II)noodeista, jotka muodostivat tuotteen parhaimmillaan n. 5 minuutin reaktioseoksen l\u00e4mmityksell\u00e4. Yhdisteen maksimi CO2-talteenottokapasiteetiksi m\u00e4\u00e4ritettiin 0,94 mmol/g.", "language": "fi", "element": "description", "qualifier": "abstract", "schema": "dc"}, {"key": "dc.description.provenance", "value": "Submitted by Paivi Vuorio (paelvuor@jyu.fi) on 2022-01-12T07:34:13Z\nNo. of bitstreams: 0", "language": "en", "element": "description", "qualifier": "provenance", "schema": "dc"}, {"key": "dc.description.provenance", "value": "Made available in DSpace on 2022-01-12T07:34:13Z (GMT). No. of bitstreams: 0\n Previous issue date: 2021", "language": "en", "element": "description", "qualifier": "provenance", "schema": "dc"}, {"key": "dc.format.extent", "value": "128", "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.subject.other", "value": "DAC", "language": "", "element": "subject", "qualifier": "other", "schema": "dc"}, {"key": "dc.title", "value": "Hiilidioksidin suoraan ilmasta talteenotto amino-triatsoli ligandeihin pohjautuvilla metalliorgaanisilla verkkorakenteilla", "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-202201121097", "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 kemia", "language": "fi", "element": "subject", "qualifier": "discipline", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.discipline", "value": "Inorganic 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": "40312", "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": "talteenotto", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "yso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.yso", "value": "varastointi", "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"}]
|