Hiilidioksidin talteenotto ja konversioreaktiot metalliorgaanisilla verkkorakenteilla

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 määr...

Full description

Bibliographic Details
Main Author: Ulaska, Iida
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/123456789/83223
_version_ 1826225741970276352
author Ulaska, Iida
author2 Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta Faculty of Sciences Kemian laitos Department of Chemistry Jyväskylän yliopisto University of Jyväskylä
author_facet Ulaska, Iida Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta Faculty of Sciences Kemian laitos Department of Chemistry Jyväskylän yliopisto University of Jyväskylä Ulaska, Iida Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta Faculty of Sciences Kemian laitos Department of Chemistry Jyväskylän yliopisto University of Jyväskylä
author_sort Ulaska, Iida
datasource_str_mv jyx
description 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.
first_indexed 2022-09-13T20:01:20Z
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": "Ulaska, Iida", "language": "", "element": "contributor", "qualifier": "author", "schema": "dc"}, {"key": "dc.date.accessioned", "value": "2022-09-13T05:51:11Z", "language": null, "element": "date", "qualifier": "accessioned", "schema": "dc"}, {"key": "dc.date.available", "value": "2022-09-13T05:51:11Z", "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/123456789/83223", "language": null, "element": "identifier", "qualifier": "uri", "schema": "dc"}, {"key": "dc.description.abstract", "value": "T\u00e4m\u00e4n Pro Gradu-tutkielman kirjallisessa osassa k\u00e4sitell\u00e4\u00e4n aluksi maapallon ilmakeh\u00e4n hiilidioksidipitoisuuden nopeaa muutosta sek\u00e4 syit\u00e4 ja seurauksia, jos CO2-pitoisuuden kasvu jatkaa samaa kehitysk\u00e4yr\u00e4\u00e4 kuin nykyhetkeen menness\u00e4. Seuraavaksi tarkastellaan erilaisia keinoja hillit\u00e4 p\u00e4\u00e4st\u00f6jen m\u00e4\u00e4r\u00e4\u00e4. Niit\u00e4 ovat erilaiset hiilidioksidin talteenottoon kehitetyt teknologiat ja sorbenteiksi soveltuvat materiaalit, joita voidaan k\u00e4ytt\u00e4\u00e4 sek\u00e4 pistem\u00e4isille p\u00e4\u00e4st\u00f6l\u00e4hteille ett\u00e4 suoraan ilmasta teht\u00e4v\u00e4lle talteenotolle. Tarkempaan tarkasteluun valikoituivat metalliorgaaniset verkkorakenteet (eng. Metal Organic Framework eli MOF), joiden k\u00e4ytt\u00f6\u00e4 sorbentteina erilaisissa kaasujen talteenotto- ja erotussovelluksissa tutkitaan paljon niiden kyseiseen k\u00e4ytt\u00f6tarkoitukseen sopivien ominaisuuksien takia. Talteenoton j\u00e4lkeiset hiilidioksidin jatkok\u00e4sittelytavat ovat tarkastelun kohteena kirjallisen osan loppupuolella. T\u00e4m\u00e4n j\u00e4lkeen luodaan viel\u00e4 katsaus MOF-yhdisteiden karakterisoinnin k\u00e4ytetyimpiin analyysimenetelmiin.\n\nKokeellisessa osassa valmistettiin useampi er\u00e4 hyvin tunnettuja kupari-, zirkonium- ja sinkkipohjaisia MOF-yhdisteit\u00e4 solvotermisell\u00e4 synteesimenetelm\u00e4ll\u00e4. Tarkoituksena oli tarkastella erilaisten synteesiolosuhteiden vaikutusta synteesierien lopputuotteeseen. Toisena vaiheena ty\u00f6ss\u00e4 valmistettiin sarja haihdutuskiteytyksi\u00e4, mink\u00e4 tavoitteena oli valmistaa mahdollisia uusia MOF-rakenteita. Haihdutuskiteytyksiss\u00e4 k\u00e4ytetiin metallisuola- ja ligandiliuoksia, jotka olivat vesi- tai metanolipohjaisia. Metallisuolat olivat kupari- tai sinkkipohjaisia. K\u00e4ytetyist\u00e4 ligandeista kahta eri 1,4-diatsabisyklo[2.2.2]-oktaani-pohjaista ligandia on jo aiemmin k\u00e4ytetty MOF-synteeseiss\u00e4, mutta kirjallisuuden perusteella 4-(bromometyyli)bentsoehappo-pohjaisen ligandin k\u00e4yt\u00f6st\u00e4 on raportoitu vain muutamia kertoja. Osassa kiteytyksist\u00e4 k\u00e4ytettiin lis\u00e4ksi apuligandina joko aminoryhm\u00e4n sis\u00e4lt\u00e4v\u00e4\u00e4 ligandia tai terti\u00e4\u00e4rist\u00e4 N-donoriligandia. Useasta 4-(bromometyyli)bentsoehappo-pohjaista ligandia ja kuparia sis\u00e4lt\u00e4v\u00e4st\u00e4 kiteytystuotteesta muodostui samanlainen 1D-MOF-rakenne (yhdiste 1). Kolmannessa kokeellisen osan vaiheessa tehtiin postsynteettist\u00e4 muokkausta HKUST-1 MOF:ille, johon sitoutettiin 3-pikolyyliamiinia sek\u00e4 toiseen er\u00e4\u00e4n 4-pikolyyliamiinia. N\u00e4iden yhdisteiden osalta tutkittiin niiden CO2-sorptio-ominaisuuksia, ja miten amiinien lis\u00e4ys vaikuttaa yhdisteen talteenottokapasiteettiin.", "language": "fi", "element": "description", "qualifier": "abstract", "schema": "dc"}, {"key": "dc.description.provenance", "value": "Submitted by Paivi Vuorio (paelvuor@jyu.fi) on 2022-09-13T05:51:11Z\nNo. of bitstreams: 0", "language": "en", "element": "description", "qualifier": "provenance", "schema": "dc"}, {"key": "dc.description.provenance", "value": "Made available in DSpace on 2022-09-13T05:51:11Z (GMT). No. of bitstreams: 0\n Previous issue date: 2022", "language": "en", "element": "description", "qualifier": "provenance", "schema": "dc"}, {"key": "dc.format.extent", "value": "124", "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.title", "value": "Hiilidioksidin talteenotto ja konversioreaktiot 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-202209134569", "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": "hiilidioksidin talteenotto ja 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"}]
id jyx.123456789_83223
language fin
last_indexed 2025-02-18T10:54:21Z
main_date 2022-01-01T00:00:00Z
main_date_str 2022
online_boolean 1
online_urls_str_mv {"url":"https:\/\/jyx.jyu.fi\/bitstreams\/ee4f0926-4824-41b4-b2f9-d0c28b695c27\/download","text":"URN:NBN:fi:jyu-202209134569.pdf","source":"jyx","mediaType":"application\/pdf"}
publishDate 2022
record_format qdc
source_str_mv jyx
spellingShingle Ulaska, Iida Hiilidioksidin talteenotto ja konversioreaktiot metalliorgaanisilla verkkorakenteilla Epäorgaaninen kemia Inorganic Chemistry 40312 hiilidioksidin talteenotto ja varastointi
title Hiilidioksidin talteenotto ja konversioreaktiot metalliorgaanisilla verkkorakenteilla
title_full Hiilidioksidin talteenotto ja konversioreaktiot metalliorgaanisilla verkkorakenteilla
title_fullStr Hiilidioksidin talteenotto ja konversioreaktiot metalliorgaanisilla verkkorakenteilla Hiilidioksidin talteenotto ja konversioreaktiot metalliorgaanisilla verkkorakenteilla
title_full_unstemmed Hiilidioksidin talteenotto ja konversioreaktiot metalliorgaanisilla verkkorakenteilla Hiilidioksidin talteenotto ja konversioreaktiot metalliorgaanisilla verkkorakenteilla
title_short Hiilidioksidin talteenotto ja konversioreaktiot metalliorgaanisilla verkkorakenteilla
title_sort hiilidioksidin talteenotto ja konversioreaktiot metalliorgaanisilla verkkorakenteilla
title_txtP Hiilidioksidin talteenotto ja konversioreaktiot metalliorgaanisilla verkkorakenteilla
topic Epäorgaaninen kemia Inorganic Chemistry 40312 hiilidioksidin talteenotto ja varastointi
topic_facet 40312 Epäorgaaninen kemia Inorganic Chemistry hiilidioksidin talteenotto ja varastointi
url https://jyx.jyu.fi/handle/123456789/83223 http://www.urn.fi/URN:NBN:fi:jyu-202209134569
work_keys_str_mv AT ulaskaiida hiilidioksidintalteenottojakonversioreaktiotmetalliorgaanisillaverkkorakenteilla