Liquid-phase synthesis of lactic acid esters catalyzed by heteropoly acid supported ion-exchange resins
Laktik asit esterlerinin heteropoli acid yüklenmiş iyon değiştirici reçineler ile katalizörlediği sıvı faz sentezi
- Tez No: 116450
- Danışmanlar: PROF. DR. HALUK HAMAMCI
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Esterification, Lactic Acid, Ion-Exchange Resins, Heteropoly Acids 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: 148
Özet
oz LAKTİK ASİT ESTERLERİNİN HETEROPOLİ ACİD YÜKLENMİŞ İYON DEĞİŞTİRİCİ REÇİNELER İLE KATALİZÖRLENDİĞİ SIVI FAZ SENTEZİ AYTÜRK, M. Engin M.Sc. Kimya Mühendisliği Bölümü Tez Yöneticisi: Doç. Dr. Gürkan Karakaş Ortak Tez Yöneticisi: Prof. Dr. Haluk Hamamcı Ağustos 2001, 128 sayfa Endüstriyel açıdan önemli kimyasallar olan laktik asit ve onun zehirsiz ve bio-bozunabilir esterleri, varolan potansiyelleriyle birçok çevre dostu polimer ve solvent üretimine kaynak olabilirler. Bu çalışmada, heterojen katalizörler olarak, iyon değiştirici reçineler üzerine yüklenen heteropoli asitlerin katalizlediği, laktik asit ve etil alkolün esterleşme reaksiyonu incelendi. Deneylerin gerçekleştirildiği reaktör 323-358 K sıcaklık aralığında ve 1 atmosfer basınçta çalıştırıldı. Kullanılan katı asit katalizörler, tungstofosforik, (H3PW12O40.22H2O) ve molibdofosforik, (H3PMo12O40.27H2O) tip heteropoli asitlerin, uygun tutucu olarak kullanılan iyon değiştirici reçinelerin üzerine yüklenmesi ile hazırlandı. Amberlite IR-120, Lewatit S-100, MP-64, CNP80 and SPC-112 olmak üzere, birçok değişik tip reçine katalizörü denenmiştir. Heteropoli asit yüklenmiş reçine karma katalizörlerinin, yüklü olmayan reçinelere kıyasla daha yüksek aktivite gösterdikleri görülmüştür. Heteropoli asit yüklenmesi reaksiyonun hızına etki etmiş ve artan yüklememiktarlarıyla ortaya çıkan yüksek aktiviteler gözlenmiştir. Bu bağlamda, güçlü katyonik, jel tipi S100 ve büyük gözenekli SPC112 reçine katalizörlerinin, uygun heteropoli asit tutucuları oldukları görülmüştür. Yüklenmiş katalizörlerin dayanıklılıkları, deaktivasyon deneyleri ile sınanmıştır. Ardı sıra yapılan beş denemeden sonra ortaya çıkan aktivelerde az miktarda bir düşüş gözlenmiş, fakat yüklenmiş katalizörlerin aktiviteleri, yüklü olmayan reçinelere kıyasla yine de yüksek seyretmiştir. Laktik asitin kendi kendine polimerleşme olgusu, laktoyllaktik asit hidroliz reaksiyonunun katalizörlü, katalizörsüz ve değişik başlangıç konsantrasyonlarını içeren reaksiyon koşullarında araştırılmasıyla açıklığa kavuşturulmuştur. Elde edilen bilgiler, homojen ve heterojen reaksiyon hız sabitlerinin hesaplanmasında kullanılmış ve katalitik aktivite değerlendirmelerine ait yorumlar hazırlanan katalizörlerin ihtiva ettikleri proton miktarlarıyla genişletilmiştir. Artan heteropoli asit yüklemeleriyle, reaksiyon hızının birim proton miktarı cinsinden arttığı tekrar gözlemlenmiştir. Anahtar kelimeler; Esterifikasyon; Laktik Asit; İyon değiştirici reçineler; Heteropoli Asitler vı
Özet (Çeviri)
ABSTRACT LIQUID-PHASE SYNTHESIS OF LACTIC ACID ESTERS CATALYZED BY HETEROPOLY ACID SUPPORTED ION-EXCHANGE RESINS AYTÜRK, M. Engin M.Sc. in Chemical Engineering Supervisor: Assoc. Prof. Dr. Gürkan Karakaş Co-Supervisor: Prof. Dr. Haluk Hamamcı August 2001, 128 pages Lactic acid and its nontoxic and biodegradable lactate esters are industrially important chemicals, having an existent potential to become a source for the production of various environmentally friendly polymers and solvents. In the present study, liquid- phase esterification of lactic acid with ethyl alcohol, catalyzed by heteropoly acid loaded ion-exchange resins, as heterogeneous catalysts, was investigated. Experiments were carried out in a batch reactor in the temperature range between 323-358 K and at 1 atm. Various solid acid catalysts were prepared by supporting tungstophosphoric, (H3PW12O40.22H2O) and molybdophosphoric, (H3PMO12O40.27H2O) acid types of heteropoly acids on ion-exchange resins, which are used as suitable supports. Different types of resin catalysts including, Amberlite IR-120, Lewatit S-100, MP-64, CNP80 and SPC-112 were tested. It was seen that, when heteropoly acids loaded on the ion- exchange resin, the composite catalysts showed higher activities with respect to the iiiunloaded forms of resins. Heteropoly acid loading affected the reaction rate and higher activities were observed with the increasing loading levels. In this respect, strong cationic gel type S100 and macroporous SPC112 resin catalysts were proved to be suitable heteropoly acid supports. The stabilities of the loaded catalysts were tested by means of deactivation experiments. A slight decrease in the resulting activities was observed after five sequential runs. However, activities of the loaded catalysts were still higher than the unloaded forms of resins. Self-polymerization phenomenon of lactic acid was enlightened by investigating the hydrolysis reaction of lactoyllactic acid at the reaction conditions, both in the presence and in the absence of catalyst and at various initial concentrations. With the gained information, both homogeneous and heterogeneous reaction rate constants were evaluated and the discussion relating with the catalytic activity was extended in terms of protons sites present for the prepared catalysts. It was again observed that, with the increasing heteropoly acid loadings, rate of reaction per proton sites was increased.
Benzer Tezler
- Yüksek tuzluluk içeren turşu atıksularından fiziko-kimyasal yöntemlerle laktik asit geri kazanımı
Lactic acid recovery from pickle wastewater containing high salty by physicochemical methods
EZGİ AYIŞIĞI
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EMİNE ÇOKGÖR
DOÇ. DR. DİĞDEM GÜVEN
- Population balance modeling of TiO2 nanoparticles synthesized via thermal hydrolysis method
Isıl hidroliz methodu ile sentezlenen TiO2 nano tanelerinin populasyon denkliği ile modellenmesi
AZİZ DOĞAN İLGÜN
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Kimya MühendisliğiEge ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞERİFE ŞEREF HELVACI
PROF. DR. DENİZ ÜNER
- Sentetik peptid kütüphaneleri için çözünür destek malzemesi olarak N-izopropil akrilamid/akrilik asit kopolimerlerin ve amino asitlerle konjugatlarının üretimi ve karakterizasyonu
Production and characterization of N-isopropyl acrylamide/acrylic acid copolymers and their conjugates with amino acids as a soluble support material for synthetic peptide libraries
ESMA VOLGA BULMUŞ
Doktora
Türkçe
2000
BiyomühendislikHacettepe ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERHAN PİŞKİN
- Bina yapı elemanlarında kullanıma uygun faz değiştiren dolgulu mikrokapsüllerin sentezi
Synthesis of phase changing filled microcapsules suitable for use in building construction elements
ESRA MİRMAHMUTOĞULLARI
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Kimyaİstanbul Üniversitesi-CerrahpaşaMühendislik Bilimleri Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÖKHAN ÇAYLI
DOÇ. DR. ALİİHSAN KOCA