Thermal and photocatalytic oxidation of carbon monoxide over titanium dioxide-effects of platinum deposition
Karbon monoksidin titanyum dioksit üzerinde termal ve fotokatalitik oksidasyonu-platin yüklemesinin etkileri
- Tez No: 116401
- Danışmanlar: DOÇ. DR. DENİZ ÜNER
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Fotokataliz, CO oksidasyonu, yarı iletkenler, taşma. VI, Photocatalysis, CO oxidation, semiconductors, spillover. IV
- Yıl: 2001
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 95
Özet
oz KARBON MONOKSİDİN TİTANYUM DİOKSIT ÜZERİNDE TERMAL VE FOTOKATALİTİK OKSİDASYONU- PLATİN YÜKLEMESİNİN ETKİLERİ Özen, İstem Y. L., Kimya Mühendisliği Bölümü Tez Danışmanı: Doç. Dr. Deniz Üner Ocak 2001, 78 sayfa Bu çalışmada fotokatalitik reaksiyonlarda yarı iletken madde üzerine metal eklenmesine ilişkin hız artışı mekanizmasını incelemek üzere CO oksidasyonu deneyleri Ti02 katalizör ile karanlık ve ultra-viyole ışımalı ortamlarda gerçekleştirilmiştir. Hem TİO2 yüzeyine platin eklenmesinin hem de UV ışımasının, karanlık ortamda saf TİO2 ile karşılaştırıldığında aktivite artışına neden olduğu gözlenmiştir. Birinci dereceden bir reaksiyon ve PFR modeli kullanılarak termal CO oksidasyonu aktivasyon enerjileri saf Ti02, 0.5% Pt/Ti02 ve 1.0% Pt/Ti02 için sırasıyla 113.24, 48.97 ve 22.24 kJ/mol olarak hesaplanmıştır. Aynı şekilde hesaplanan foto-oksidasyon aktivasyonenerjileri ise 0.5% Pt/Ti02 ve 1.0% Pt/Ti02 için sırasıyla 182.53 ve 175.01 kJ/mol'dür. Aktivasyon enerjileri ve hız sabiti hesaplamaları sonucunda hem karanlık hem ışımalı ortamda reaksiyon hızının yüzeyde artan platin miktarı ile arttığı görülmüştür. Ayrıca platinlenmiş katalizörlerde reaksiyon başlangıç sıcaklığının UV ışıması etkisiyle düştüğü gözlenmiştir. Oksijen adsopsiyonu deneyleri saf Ti02'nin oksijen adsorplama kapasitesinin ıslanma ve kuruma sonucu düştüğünü ve kalsine edilmiş örnekler dışında tüm platinli katalizörlerin saf Ti02'den daha yüksek oksijen adsorplama kapasitesine sahip olduğunu göstermiştir. Bu çalışmanın sonucunda platinin ve UV ışımasının CO oksidasyonu reaksiyonu üzerinde önemli ölçüde iyileştirici etkisi olduğu anlaşılmıştır. Bu etkinin reaktantların katalizör yüzeyine taşmasından ya da yarı iletkende yük ayrımındaki artıştan kaynaklandığı sanılmaktadır.
Özet (Çeviri)
ABSTRACT THERMAL AND PHOTOCATALYTIC OXIDATION OF CARBON MONOXIDE OVER TITANIUM DIOXIDE - EFFECTS OF PLATINUM DEPOSITION Özen, İstem M. S., Department of Chemical Engineering Supervisor: Assoc. Prof. Dr. Deniz Üner January 2001, 78 pages This thesis efforts to analyse the mechanism of rate enhancement of photocatalytic reactions over Ti02 upon metal doping. CO oxidation reaction was studied under dark and illuminated conditions over Ti02 catalysts. It was observed that both the presence of Pt and UV illumination exhibits a significant rate enhancement compared to pure Ti02 catalysis in dark medium. By assuming a first order reaction and a PFR model for the system, the activation energies of CO thermal oxidation reactions were calculated to be 113.24, 48.97, and 22.24 kJ/mol for pure Ti02, 0.5% Pt/Ti02, and 1.0% Pt/Ti02, respectively. A similar method resulted in CO photo-oxidation 111activation energies as 182.53 and 175.01 kJ/mol for 0.5% and 1.0% Pt/Ti02, respectively. The activation energy and rate constant calculations proved the reaction rate to be increasing with increasing Pt content. Light-off temperatures were observed to be decreasing for the platinised catalysts both thermally and under UV irradiation. By the modelling studies it is concluded that both photo and thermal oxidation of CO could be successfully represented by a first order rate expression with respect to CO. Separate oxygen adsorption studies indicated that the oxygen adsorption capacity of the Ti02 catalysts decreases after wetting and drying. Among differently pre-treated Pt containing catalysts, all of the samples exhibited a higher oxygen adsorption capacity than the Ti02 substrate, except a sample for which the last treatment step was calcination. Evidence for spillover was obtained considering the relative amounts of oxygen adsorbed by pure Ti02 and by Pt/Ti02 per mole of platinum on the surface. The results of this study indicate that the thermal catalytic effect of Pt and photocatalytic effect arising from UV illumination play a synergistic role in CO oxidation reaction.
Benzer Tezler
- Synthesis of CNT-titania-silica nanocomposite thin films: The effect of heat treatment on photocatalytic activity
KNT-titanya-silika nanokompozit ince filmlerin sentezi: Isıl işlemin fotokatalitik aktiviteye etkisi
TUĞÇE KIRBAŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
Kimya MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜRKAN KARAKAŞ
- Kinolin sübstitüe ftalosiyaninlerin sentezi, optik ve elektrokimyasal özelliklerinin incelenmesi
Synthesis and examination of optical and electrochemical properties of quinoline-substituted phthalocyanines
FUAT DAHİL
- İleri oksidasyon yöntemleriyle boyar madde içeren sulu çözeltilerin yeni fotokatalitik elektrotlar ile arıtılabilirliğinin incelenmesi
Investigation of the treatability of dye containing aqueous solutions by advanced oxidation processes with novel photocatalytic electrodes
ÇİSİL GÜLÜMSER
Doktora
Türkçe
2021
Çevre MühendisliğiKocaeli ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEVİL VELİ
- Gün ışığı altında fotokatalitik yöntemle atık sudan siprofloksasin (CIP) giderilmesi
Removal of ciprofloxacin (CIP) from wastewater by photocatalytic method under daylight
ZOZAN GÜL
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜLHAYAT NASÜN SAYGILI
- Fe3O4 nanoparçacıkları dekore edilmiş bentonitin fotokatalitik ve elektrokatalitik aktivitesi, yapısal ve morfolojik karakterizasyonu
Photocatalytic and electrocatalytic activity, characterization of structural and morphological of Fe3O4 nanoparticles decorated bentonite
KÜBRA KELEŞ