Οι ζεόλιθοι είναι μικροπορώδεις αργιλοπυριτικές κρυσταλλικές ενώσεις οι οποίες αποτελούνται απο τετράεδρα SiO4 και AlO4 που σχηματίζουν κρυσταλλικά πλέγματα σε μία, δύο ή τρείς διαστάσεις. Εξαιτίας των μοναδικών φυσικοχημικών ιδιοτήτων τους, οι ζεόλιθοι σήμερα χρησιμοποιούνται σε ένα μεγάλο πλήθος εφαρμογών τόσο σε βιομηχανικό όσο και σε εργαστηριακό επίπεδο. Από την άλλη μεριά, ώς ιονικά υγρά ορίζονται οι ιοντικές ενώσεις (άλατα) εκείνες οι οποίες στη θερμοκρασία δωματίου βρίσκονται στην υγρή φάση. Η αμελητέα τάση ατμών, το χαμηλό σημείο τήξεως και οι εξαιρετικές ηλεκτρικές ιδιότητες τους έχουν οδηγήσει στην ολοένα και πιο ευρεία εφαρμογή τους.
Ο σκοπός της παρούσας διατριβής είναι η μελέτη του εγκλωβισμού Ιονικών Υγρών σε ζεόλιθο και ο χαρακτηρισμός των παραγόμενων σύνθετων υλικών. Στο πρώτο μέρος της παρούσα διατριβής συνετέθησαν δύο διαφορετικοί ζεόλιθοι και πιο συγκεκριμένα NaY-FAU και BEA με τρείς διαφορετικές αναλογίες Si/Al (250, 50 και 25). Οι παραγόμενοι ζεόλιθοι χαρακτηρίστηκαν με Φασματοσκοπία Περίθλασης Ακτίνων-Χ (XRD), Ηλεκτρονική Μικροσκοπία Σάρωσης (SEM) και φυσιορόφηση Ν2. Στο δεύτερο μέρος της παρούσας διατριβής έγινε μελέτη του εγκλωβισμού ΙΥ σε ζεόλιθο. Πιο συγκεκριμένα μελετήθηκε ο εγκλωβισμός του 1-Η-3-μεθυλιμιδαζολο τριφθορομεθανοσουλφόνυλο ιμιδίου στο ζεόλιθο NaY-FAU. Tα προκύπτοντα σύνθετα υλικά ΙΥ/Ζ τόσο ως προς τις φυσικοχημικές αλλά και ως προς τις ηλεκτροχημικές τους ιδιότητες. Πιο συγκεκριμένα, μελετήθηκαν 2 διαφορετικές μέθοδοι εγκλωβισμού του ΙΥ στο ζεόλιθο NaY-FAU: απευθείας προσθήκη του ΙΥ στον απαερωμένο ζεόλιθο (Μέθοδος 1) και με διάλυση αρχικά του ΙΥ σε MeOH και προσθήκη του ζεόλιθου στο διάλυμα (Μέθοδος 2) και μελετήθηκε η επίδραση της αρχική αναλογία ΙΥ/Ζ και της επίδρασης της διάρκειας της εκχύλισης Soxhlet στη ποσότητα του ΙΥ που παραμένει εγκλωβισμένο και στη δομή του τελικού προϊόντος. Τέλος τα προκύπτοντα συστήματα ΙΥ/Ζ χαρακτηρίστηκαν ως προς την ιοντική τους αγωγιμότητα με Φασματοσκοπίa Σύνθετης Αντίστασης (Α. C. Impedance Spectroscopy). / Zeolites are microporous crystalline compounds that are cosntituted by SiO4 and AlO4 tetrahedra thus forming crystalline structures in one, two or three dimensions. Due to their unique physicochemical properties zeolites are widely used in industrial and laboratory applications. On the other hand, Ionic Liquids are liquids that are liquids at room temperature. Their negligible vapour pressure, the low melting point and their unique electrochemical properties have caused their extensive use in different applications.
The scope of this thesis is to study the encapsulation of Ionic Liquids into zeolite structure and the characterization of the obtained composite materials. The first part presents the synthesis and characterization of two different zeolites: NaY-FAU and BEA with three different Si/Al ratio (250, 50 and 25). The obtained zeolites were characterized using X-Ray Diffraction Spectroscopy, Scanning Electron Microscopy, N2 physisorption and Thermogravimetric Analysis. In the second part, the encapsulation of 1-H-3-methylimidazolium bis(trifluoromethane sulfonyl) imide into NaY-FAU was studied. The obtained composite materials were characterized in both physicochemical and electrochemical terms. Thus, two different encapsulation methods were tested: the first on with direct addition of the ionic liquid to the zeolite (Method 1) or by preparation of a Ionic Liquid/Methanol solution and addition of the zeolite. The initial weight ratio and the duration of Soxhlet extraction influence on the properties of the final composite material were studied. Finally, the electrochemical properties of the obtained composite materials were evaluated using A. C. Impedance Spectroscopy measurements.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:upatras.gr/oai:nemertes:10889/4929 |
| Date | 12 January 2012 |
| Creators | Νταής, Σπυρίδων |
| Contributors | Κορδούλης, Χρήστος, Ntais, Spyridon, Λυκουργιώτης, Αλέξης, Νικολάκης, Βλαδίμηρος |
| Source Sets | University of Patras |
| Language | gr |
| Detected Language | Greek |
| Type | Thesis |
| Rights | 12 |
| Relation | Η ΒΚΠ διαθέτει αντίτυπο της διατριβής σε έντυπη μορφή στο βιβλιοστάσιο διδακτορικών διατριβών που βρίσκεται στο ισόγειο του κτιρίου της. |
Page generated in 0.003 seconds