DESIGN AND SYNTHESIS OF 3D POROUS ORGANIC POLYMERS FOR CO2 CAPTURE AND H2 STORAGE. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

PDF (Thesis file) MS_Thesis_Rawan_AlQahtani_Final.pdf Restricted to Repository staff only until 14 August 2025. Download (6MB)

Arabic Abstract

تهدف هذه الدراسة الى تحضير وتوصيف بوليمرات عضوية ذات مسامية عالية لغرض التقاط وتخزين غازات الهيدروجين وثاني أكسيد الكربون في ظروف مختلفة. الجزء الأخير من الدراسة يهدف الى تحضير بوليمر عن طريق إضافة مجموعات امين مختلفة الى بوليمر المحضر واختبار التغييرات الحاصلة على كمية ثاني أكسيد الكربون الممتص وتأثيره على صفات البوليمر. تم توصيف تكوين هذه المواد باستخدام أجهزة مختلفة مثل جهاز الاشعة تحت الحمراء، جهاز الرنين المغناطيسي وتحليل العناصر الأساسية كالكربون، النيتروجين، والهيدروجين. كذلك تم دراسة الثبات الحراري للمواد عن طريق جهاز التحليل الوزني الحراري. تم كذلك توصيف الصفات المسامية لكل المواد المحضرة عن طريق أجهزة متعددة واستنتاج إجمالي مساحة السطح وغيرها من الخصائص. أخيرا تم مقارنة النتائج مع أخرى منشورة في ذات المجال. وتم استنتاج ان البوليمرات المحضرة ضمن اعلى المواد في التقاط ثاني أكسيد الكربون وتخزين الهيدروجين.

English Abstract

Porous organic polymers are considered excellent adsorbents for selectively adsorbing small gas molecules like CO2 and H2 because of their distinctive characteristics, including porosity, thermal and chemical stability, customizable design, and scalable synthesis. In this work, novel porous organic polymers were synthesized for carbon dioxide capture and hydrogen storage. The polymers were analyzed using 13C-NMR, FTIR, and CHN elemental analysis to determine their structure, while powder XRD was utilized to identify the materials' amorphous nature. Thermal properties were examined through thermal gravimetric analysis (TGA). The synthesis approach is to modify the reaction conditions to attain optimal textural characteristics, including high surface area, microporosity, and high adsorption capacity for carbon dioxide and hydrogen, with superior CO2 selectivity over nitrogen. Moreover, one type of the prepared polymers will undergo chemical modification on its structure to graft polyamine functionalities and assess the impact on the polymer uptake of CO2 and the textural properties.

Item Type:	Thesis (Masters)
Subjects:	Chemistry
Department:	College of Chemicals and Materials > Chemistry
Committee Advisor:	Al-Hamouz, Othman
Committee Members:	Abdelnaby, Mahmoud and Peedikakkal, Abdul Malik
Depositing User:	RAWAN AL-QAHTANI (g202203260)
Date Deposited:	15 Aug 2024 06:07
Last Modified:	15 Aug 2024 06:07
URI:	http://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/143038