Geri Dön

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

  1. Tez No: 116450
  2. Yazar: MAHMUT ENGİN AYTÜRK
  3. Danışmanlar: PROF. DR. HALUK HAMAMCI
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Esterleşme, Katalizörler, Laktik asit, Reçine, İyon değiştiriciler, Esterification, Lactic Acid, Ion-Exchange Resins, Heteropoly Acids IV, Catalysts, Resin, Ion exchanges
  7. Yıl: 2001
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.

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

  1. Tez No

    637350

    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

    Türkçe

    2020

    Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. EMİNE ÇOKGÖR

    DOÇ. DR. DİĞDEM GÜVEN

  2. Tez No

    761271

    Synthesis and characterization of surface functionalized graphitic carbon nitrides and their liquid phase processing

    Yüzey fonksiyonlu grafitik karbon nitrürlerin sentezi, karakterizasyonu ve sıvı fazda çalışılması

    TUÇE FİDAN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    KimyaSabancı Üniversitesi

    Malzeme Bilimi ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ MUSTAFA KEMAL BAYAZIT

  3. Tez No

    409974

    Synthesis of metal organic frameworks (MOF) by using different solvents and usage in liquid phase adsorption and as catalyst

    Farklı çözücülerden metal organik kümelerin (MOF) sentezlenmesi ve bu sentezin sıvı fazlı adsorpsiyon işleminde ve katalizör olarak kullanılması

    ESRA YILMAZ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2015

    Kimya MühendisliğiEge Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. FERHAN SAMİ ATALAY

  4. Tez No

    312196

    Kiral sıvı kristallerin sentezi, karakterizasyonu ve faz davranışlarının incelenmesi

    Synthesis, characterisation and investigation of phase diagrams of the chiral liquid crystals

    BURCU KARAAĞAÇ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2012

    KimyaYıldız Teknik Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    DR. HALE OCAK

    PROF. DR. BELKIS BİLGİN ERAN

  5. Tez No

    349715

    Çinko borat sentezi için ZnSO4-Na2B4O7-H2O sisteminde katı sıvı faz dengesinin incelenmesi

    Investigation of solid-liquid phase equilibrium in ZnSO4-Na2B4O7-H2O system for synthesis of zinc borate

    VİLDAN NOKTACI

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2014

    Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HALE GÜRBÜZ

Geri Dön