Sterik engelli Lewis çiftlerine absorpsiyonla karbon dioksitin yakalanması

Günümüzde hızla artan teknolojik ve endüstriyel faaliyetlerle birlikte insanlığın ortak problemi haline gelmiş olan atmosferdeki karbon dioksit (CO2) emisyonunu miktarını azaltmak adına pek çok bilimsel çalışma mevcuttur. Bu çalışmalarda kullanılan geleneksel yöntemlerden en yaygın olanı sulu amin çözeltileri olarak kabul edilse de, yüksek enerji gereksinimi, korozf özellikleri ve düşük CO2 seçiciliği sebepleriyle yeni CO2 yakalama proseslerinin geliştirilmesi hedeflenmektedir. Bu tez çalışmasında CO2 yakalama çalışmalarında tümüyle yeni bir yaklaşım olan sterik engelli Lewis çiftleri (FLP) ile oluşturulan çözücüler kullanılmıştır. Son yıllarda FLP yapılarının CO2 yakalama prosesleri için kullanılması teorik olarak öne sürülmekte olsa da, söz konusu reaksiyonların kinetik verileri henüz literatürde bulunmamaktadır. Bu tez çalışması kapsamında öncelikle ticari olarak temini mümkün olmayan sterik engelli Lewis asidi klorobis(pentaflorofenil) boran (B(C6F5)2Cl) Hacettepe Üniversitesi Kimya Bölümü tarafından sentezlenmiş, sterik engelli Lewis bazı Tri-tert-bütilpfosfin (tBu3P) ile bir araya getirilerek sterik engelli Lewis çifti tBu3PB(C6F5)2Cl oluşturulmuştur. Elde edilen sterik engelli Lewis çiftinin 3 farklı konsantrasyon ve 6 farklı sıcaklık koşullarında bromobenzen ortamında CO2 ile gerçekleştirdiği reaksiyonun kinetic verileri durdurulmuş-akış tekniği ile detaylı olarak incelenmiştir. Sterik engelli Lewis çiftinin bromobenzen ortamında CO2 ile reaksiyon hızının oldukça düşük hızlarda gerçekleşmesi sebebiyle aminoetil piperazin (AEPZ), karbonik anhidraz (CA) ve bis(triflorometilsülfonil)imid ([emim]Tf2N) kullanılarak 3 farklı hibrit FLP sistemleri benzer koşullar altında CO2 ile reaksiyona girdirilmiş ve kinetik verileri karşılaştırmalı olarak değerlendirilmiştir. Ticari olarak temini mümkün olmayan sterik engelli Lewis çiftine alternatif olarak ticari olarak temin edilen sterik engelli Lewis asidi Tris(pentafluorophenyl)borane (B(C6F5)3) ile yeni bir FLP yapısı hazırlanmış ve CO2 ile reaksiyonu sonucu elde edilen veriler karşılaştırmalı olarak değerlendirilmiştir. Çalışmanın son kısmında, bromobenzen ortamına alternatif olarak tert-bütil metil eter (MTBE) ve siklo-fenil metil eter (CPME) ortamlarında ticari asit ile FLP yapıları hazırlanmış ve CO2 ile gerçekleştirilen reaksiyonların kinetiği önceki sistemler ile karşılaştırmalı olarak incelenmiştir.