4,4'-(4-amino-4H-1,2,4-triatsoli-3,5-diyyli)dibentsoehappopohjaiset metalliorgaaniset verkkorakenteet ja hiilidioksidin suora talteenotto ilmasta

Ilmakehän kasvavan hiilidioksidipitoisuuden aiheuttama ilmastonmuutos on yksi nykyajan suurimmista globaaleista uhista, ja sen hillitsemiseksi on tehtävä huomattavia ja välittömiä muutoksia, joilla pystytään vähentämään ihmisen aiheuttamia kasvihuonekaasupäästöjä. Hiilidioksidia (CO2) otetaan nykypä...

Full description

Bibliographic Details
Main Author: Salonen, Kasperi
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: 2022
Subjects:
Online Access: https://jyx.jyu.fi/handle/123456789/82442
_version_ 1826225759588450304
author Salonen, Kasperi
author2 Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta Faculty of Sciences Kemian laitos Department of Chemistry Jyväskylän yliopisto University of Jyväskylä
author_facet Salonen, Kasperi Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta Faculty of Sciences Kemian laitos Department of Chemistry Jyväskylän yliopisto University of Jyväskylä Salonen, Kasperi Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta Faculty of Sciences Kemian laitos Department of Chemistry Jyväskylän yliopisto University of Jyväskylä
author_sort Salonen, Kasperi
datasource_str_mv jyx
description Ilmakehän kasvavan hiilidioksidipitoisuuden aiheuttama ilmastonmuutos on yksi nykyajan suurimmista globaaleista uhista, ja sen hillitsemiseksi on tehtävä huomattavia ja välittömiä muutoksia, joilla pystytään vähentämään ihmisen aiheuttamia kasvihuonekaasupäästöjä. Hiilidioksidia (CO2) otetaan nykypäivänä runsaasti talteen erilaisista pistelähteistä, kuten esimerkiksi suurista tehtaista ja energiantuotantolaitoksista, mutta tämä ei yksinään riitä laskemaan jo kohonnutta ilmakehän CO2-pitoisuutta riittävästi, vaan sen lisäksi tarvitaan myös hiilidioksidin suoraa talteenottoa ilmasta (Direct air capture, DAC). Talteen otetusta CO2:sta on mahdollista valmistaa polttoaineita, kuten esimerkiksi metanolia, tai se voidaan säilöä syvälle maanalaisiin varastoihin tai meren pohjaan. Yksi potentiaalisista DAC-olosuhteissa tehtävään talteenottoon käytettävistä sorbenttivaihtoehdoista ovat metalliorgaaniset verkkorakenteet (Metal-organic framework, MOF). MOF:it ovat nimensä mukaisesti metalli-ioneista tai klustereista sekä niitä yhdistävistä orgaanisista ligandeista koostuvia verkkorakenteita, joilla on usein mielenkiintoisia ominaisuuksia kuten suuri huokoisuus ja ominaispinta-ala. Lisäksi niiden sisältämät ligandit ovat usein muokattavissa postsynteettisesti orgaanisen kemian keinoin. MOF:ien valmistukseen käytetään tyypillisesti paljon energiaa vaativia solvotermisiä reaktioita, mutta nykyään on kehitetty myös vaihtoehtoisia synteesimenetelmiä, joilla synteesin energiatehokkuutta voidaan parantaa. Lisäksi uusilla menetelmillä on mahdollista valmistaa MOF:eja ilman ympäristölle haitallisia orgaanisia liuottimia. MOF:it ovat usein jauhemaisia, joten teollisen mittakaavan käyttöä varten niistä tulee valmistaa suurempia kappaleita, kuten esimerkiksi kalvoja tai pellettejä. Tutkielman kokeellisessa osassa valmistettiin uusia kirjallisuudesta löytyneeseen 4,4'-(4-amino-4H-1,2,4-triatsoli-3,5-diyyli)dibentsoehappoon (dbatH2) pohjautuvia MOF-rakenteita, joiden rakennetta ja CO2-adsorptio-ominaisuuksia karakterisoitiin. Ligandin huonon liukoisuuden vuoksi siitä valmistettiin natriumsuola (dbatNa2), jonka avulla ligandista saatiin vesiliukoinen. Natriumsuolan avulla onnistuttiin tuottamaan kolmea erilaista karakterisointikelpoista sinkkiä sisältävää MOF-rakennetta, joista yksi sisälsi kahta eri ligandia. Termogravimetristen sorptiomittausten perusteella kokeellisessa osuudessa tutkittujen MOF-rakenteiden CO2-talteenottokapasiteetit jäivät melko marginaalisiksi (< 1 mmol/g), mutta toisaalta tutkimusten aikana havaittu ligandin ja MOF:ien fluoresenssi voi mahdollistaa niille muita käyttökohteita.
first_indexed 2022-08-09T20:00:53Z
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.advisor", "value": "Forsblom, Samu", "language": "", "element": "contributor", "qualifier": "advisor", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.author", "value": "Salonen, Kasperi", "language": "", "element": "contributor", "qualifier": "author", "schema": "dc"}, {"key": "dc.date.accessioned", "value": "2022-08-09T05:49:46Z", "language": null, "element": "date", "qualifier": "accessioned", "schema": "dc"}, {"key": "dc.date.available", "value": "2022-08-09T05:49:46Z", "language": null, "element": "date", "qualifier": "available", "schema": "dc"}, {"key": "dc.date.issued", "value": "2022", "language": "", "element": "date", "qualifier": "issued", "schema": "dc"}, {"key": "dc.identifier.uri", "value": "https://jyx.jyu.fi/handle/123456789/82442", "language": null, "element": "identifier", "qualifier": "uri", "schema": "dc"}, {"key": "dc.description.abstract", "value": "Ilmakeh\u00e4n kasvavan hiilidioksidipitoisuuden aiheuttama ilmastonmuutos on yksi nykyajan suurimmista globaaleista uhista, ja sen hillitsemiseksi on teht\u00e4v\u00e4 huomattavia ja v\u00e4litt\u00f6mi\u00e4 muutoksia, joilla pystyt\u00e4\u00e4n v\u00e4hent\u00e4m\u00e4\u00e4n ihmisen aiheuttamia kasvihuonekaasup\u00e4\u00e4st\u00f6j\u00e4. Hiilidioksidia (CO2) otetaan nykyp\u00e4iv\u00e4n\u00e4 runsaasti talteen erilaisista pistel\u00e4hteist\u00e4, kuten esimerkiksi suurista tehtaista ja energiantuotantolaitoksista, mutta t\u00e4m\u00e4 ei yksin\u00e4\u00e4n riit\u00e4 laskemaan jo kohonnutta ilmakeh\u00e4n CO2-pitoisuutta riitt\u00e4v\u00e4sti, vaan sen lis\u00e4ksi tarvitaan my\u00f6s hiilidioksidin suoraa talteenottoa ilmasta (Direct air capture, DAC). Talteen otetusta CO2:sta on mahdollista valmistaa polttoaineita, kuten esimerkiksi metanolia, tai se voidaan s\u00e4il\u00f6\u00e4 syv\u00e4lle maanalaisiin varastoihin tai meren pohjaan. Yksi potentiaalisista DAC-olosuhteissa teht\u00e4v\u00e4\u00e4n talteenottoon k\u00e4ytett\u00e4vist\u00e4 sorbenttivaihtoehdoista ovat metalliorgaaniset verkkorakenteet (Metal-organic framework, MOF).\n\nMOF:it ovat nimens\u00e4 mukaisesti metalli-ioneista tai klustereista sek\u00e4 niit\u00e4 yhdist\u00e4vist\u00e4 orgaanisista ligandeista koostuvia verkkorakenteita, joilla on usein mielenkiintoisia ominaisuuksia kuten suuri huokoisuus ja ominaispinta-ala. Lis\u00e4ksi niiden sis\u00e4lt\u00e4m\u00e4t ligandit ovat usein muokattavissa postsynteettisesti orgaanisen kemian keinoin. MOF:ien valmistukseen k\u00e4ytet\u00e4\u00e4n tyypillisesti paljon energiaa vaativia solvotermisi\u00e4 reaktioita, mutta nyky\u00e4\u00e4n on kehitetty my\u00f6s vaihtoehtoisia synteesimenetelmi\u00e4, joilla synteesin energiatehokkuutta voidaan parantaa. Lis\u00e4ksi uusilla menetelmill\u00e4 on mahdollista valmistaa MOF:eja ilman ymp\u00e4rist\u00f6lle haitallisia orgaanisia liuottimia. MOF:it ovat usein jauhemaisia, joten teollisen mittakaavan k\u00e4ytt\u00f6\u00e4 varten niist\u00e4 tulee valmistaa suurempia kappaleita, kuten esimerkiksi kalvoja tai pellettej\u00e4.\n\nTutkielman kokeellisessa osassa valmistettiin uusia kirjallisuudesta l\u00f6ytyneeseen 4,4'-(4-amino-4H-1,2,4-triatsoli-3,5-diyyli)dibentsoehappoon (dbatH2) pohjautuvia MOF-rakenteita, joiden rakennetta ja CO2-adsorptio-ominaisuuksia karakterisoitiin. Ligandin huonon liukoisuuden vuoksi siit\u00e4 valmistettiin natriumsuola (dbatNa2), jonka avulla ligandista saatiin vesiliukoinen. Natriumsuolan avulla onnistuttiin tuottamaan kolmea erilaista karakterisointikelpoista sinkki\u00e4 sis\u00e4lt\u00e4v\u00e4\u00e4 MOF-rakennetta, joista yksi sis\u00e4lsi kahta eri ligandia. Termogravimetristen sorptiomittausten perusteella kokeellisessa osuudessa tutkittujen MOF-rakenteiden CO2-talteenottokapasiteetit j\u00e4iv\u00e4t melko marginaalisiksi (< 1 mmol/g), mutta toisaalta tutkimusten aikana havaittu ligandin ja MOF:ien fluoresenssi voi mahdollistaa niille muita k\u00e4ytt\u00f6kohteita.", "language": "fi", "element": "description", "qualifier": "abstract", "schema": "dc"}, {"key": "dc.description.provenance", "value": "Submitted by Paivi Vuorio (paelvuor@jyu.fi) on 2022-08-09T05:49:46Z\nNo. of bitstreams: 0", "language": "en", "element": "description", "qualifier": "provenance", "schema": "dc"}, {"key": "dc.description.provenance", "value": "Made available in DSpace on 2022-08-09T05:49:46Z (GMT). No. of bitstreams: 0\n Previous issue date: 2022", "language": "en", "element": "description", "qualifier": "provenance", "schema": "dc"}, {"key": "dc.format.extent", "value": "106", "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": "metalliorgaaniset verkkorakenteet", "language": "", "element": "subject", "qualifier": "other", "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": "4,4'-(4-amino-4H-1,2,4-triatsoli-3,5-diyyli)dibentsoehappopohjaiset metalliorgaaniset verkkorakenteet ja hiilidioksidin suora talteenotto ilmasta", "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-202208093993", "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": "talteenotto", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "yso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.yso", "value": "hiilidioksidi", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "yso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.yso", "value": "kemia", "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_82442
language fin
last_indexed 2025-02-18T10:55:28Z
main_date 2022-01-01T00:00:00Z
main_date_str 2022
online_boolean 1
online_urls_str_mv {"url":"https:\/\/jyx.jyu.fi\/bitstreams\/1cfe7c3d-270e-4834-8b18-b36a43d61f87\/download","text":"URN:NBN:fi:jyu-202208093993.pdf","source":"jyx","mediaType":"application\/pdf"}
publishDate 2022
record_format qdc
source_str_mv jyx
spellingShingle Salonen, Kasperi 4,4'-(4-amino-4H-1,2,4-triatsoli-3,5-diyyli)dibentsoehappopohjaiset metalliorgaaniset verkkorakenteet ja hiilidioksidin suora talteenotto ilmasta metalliorgaaniset verkkorakenteet MOF DAC Epäorgaaninen kemia Inorganic Chemistry 40312 talteenotto hiilidioksidi kemia
title 4,4'-(4-amino-4H-1,2,4-triatsoli-3,5-diyyli)dibentsoehappopohjaiset metalliorgaaniset verkkorakenteet ja hiilidioksidin suora talteenotto ilmasta
title_full 4,4'-(4-amino-4H-1,2,4-triatsoli-3,5-diyyli)dibentsoehappopohjaiset metalliorgaaniset verkkorakenteet ja hiilidioksidin suora talteenotto ilmasta
title_fullStr 4,4'-(4-amino-4H-1,2,4-triatsoli-3,5-diyyli)dibentsoehappopohjaiset metalliorgaaniset verkkorakenteet ja hiilidioksidin suora talteenotto ilmasta 4,4'-(4-amino-4H-1,2,4-triatsoli-3,5-diyyli)dibentsoehappopohjaiset metalliorgaaniset verkkorakenteet ja hiilidioksidin suora talteenotto ilmasta
title_full_unstemmed 4,4'-(4-amino-4H-1,2,4-triatsoli-3,5-diyyli)dibentsoehappopohjaiset metalliorgaaniset verkkorakenteet ja hiilidioksidin suora talteenotto ilmasta 4,4'-(4-amino-4H-1,2,4-triatsoli-3,5-diyyli)dibentsoehappopohjaiset metalliorgaaniset verkkorakenteet ja hiilidioksidin suora talteenotto ilmasta
title_short 4,4'-(4-amino-4H-1,2,4-triatsoli-3,5-diyyli)dibentsoehappopohjaiset metalliorgaaniset verkkorakenteet ja hiilidioksidin suora talteenotto ilmasta
title_sort 4 4 4 amino 4h 1 2 4 triatsoli 3 5 diyyli dibentsoehappopohjaiset metalliorgaaniset verkkorakenteet ja hiilidioksidin suora talteenotto ilmasta
title_txtP 4,4'-(4-amino-4H-1,2,4-triatsoli-3,5-diyyli)dibentsoehappopohjaiset metalliorgaaniset verkkorakenteet ja hiilidioksidin suora talteenotto ilmasta
topic metalliorgaaniset verkkorakenteet MOF DAC Epäorgaaninen kemia Inorganic Chemistry 40312 talteenotto hiilidioksidi kemia
topic_facet 40312 DAC Epäorgaaninen kemia Inorganic Chemistry MOF hiilidioksidi kemia metalliorgaaniset verkkorakenteet talteenotto
url https://jyx.jyu.fi/handle/123456789/82442 http://www.urn.fi/URN:NBN:fi:jyu-202208093993
work_keys_str_mv AT salonenkasperi 444amino4h124triatsoli35diyylidibentsoehappopohjaisetmetalliorgaanisetverkkoraken