Alshebber, Mohammed (2026) Developing a Synthetic Strategy for Converting Polymers From 2d to 3d for Selective Co₂ Capture. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

PDF MAlshebber_Thesis_F_2605706_2R.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 6 July 2027. Download (4MB)

Arabic Abstract

هذا البحث يركز على تطوير استراتيجيات لتحويل بوليمرات بدائية ثنائية الأبعاد إلى بوليمرات مسامية ثنائية الأبعاد بقدرات مرنة و مصممة لتخزين و تحويل الغازات. الهدف البحثي الأساسي هو بناء بوليمر ثنائي أبعاد غني بالنيتروجين عن طريق تفاعل بيتاسيس-مانخ، و من ثم تحويله لقرائن ثلاثية الأبعاد عن طريق التشابك الفائق. تحسين امتصاص الغاز و تحويله من الأهداف المحققة عن طريق إضافة الأمين على هياكل البوليمرات الغنية بالذرات الغير متجانسة.تقنيات توصيف مثل مطيفية الرنين المغناطيسي النووي (NMR)، و مطيفية تحويل فورييه للأشعى تحت الحمراء(FTIR) ، المجهرية الإلكترونية المساحة-الأشعة السينية المشتتة للطاقة (SEM-EDX) ، ومطيافية الفوتوإلكترون بالأشعة السينية(XPS)، و حيود الأشعة السينية (XRD)، التحليل الحراري-الوزني (TGA)،و تحليل براونر-إيميت-تيلر (BET) للمساحة السطحية تم استخدمها لتفسير العلاقات البنائية-الخواصية و الأداء. عن طريف الجمع بين البلمرة القابلة للتحكم و التعديل التبعي الهادف، هذه الدراسة تسعى لتأسيس أساليب مرنة لتحضير بوليمرات مسامية متعددة الاستخدامات قادرة على تخزين و تحويل الغازات بكفاءة عالية.

English Abstract

This work focuses on developing a synthetic strategy that transforms 2D polymer precursors into 3D porous polymers with tailored gas capture and conversion capabilities. The main research objective is constructing nitrogen-rich 2D polymer networks via the Petasis–Mannich reaction, followed by hyper-crosslinking to produce robust 3D analogs. Enhanced gas adsorption and conversion are targeted through post-synthetic amine modification of heteroatom-rich polymer backbones. Characterization techniques such as NMR spectroscopy, FTIR, SEM, XPS, XRD, TGA, and BET surface area analysis support understanding of structure–property relationships and performance. By combining controlled polymer growth with targeted post-functionalization, this study seeks to establish versatile synthetic methods for multifunctional porous polymers capable of efficient CO2 capture and conversion.

Item Type:	Thesis (Masters)
Subjects:	Chemistry Environmental Chemical Engineering Research > Environment Research > General
Department:	College of Chemicals and Materials > Chemistry
Thesis Advisor:	Othman Al Hamouz,
Thesis Committee Members:	Bassam El-ali, Tarek Kandiel,
Depositing User:	MOHAMMED ALSHEBBER
Date Deposited:	08 Jul 2026 06:11
Last Modified:	08 Jul 2026 06:11
URI:	https://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/144641