Synthesis and characterization of Cu-MCM-41 and Ni-MCM-41 type catalytic materials
Cu-MCM-41 ve Ni-MCM-41 tipi katalitik malzemelerin sentezlenmesi ve karakterizasyonu
- Tez No: 167319
- Danışmanlar: PROF.DR. SUNA BALCI, PROF.DR. TİMUR DOĞU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: MCM-41, bakır, nikel, mezo gözenekli moleküler yapı vıı, MCM-41, copper, nickel, mesoporous molecular sieves v
- Yıl: 2005
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Bölümü
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 148
Özet
oz Cu-MCM-41 VE Nİ-MCM-41 TİPİ KATALİTİK MALZEMELERİN SENTEZLENMESİ VE KARAKTERİZASYONU Nalbant, Aslı Yüksek Lisans, Kimya Mühendisliği Tez Yöneticisi: Prof. Dr. Timur DOĞU Ortak Tez Töneticisi: Prof. Dr. Suna BALCI Ocak 2005, 128 sayfa Mezo gözenekli malzemelerin 1992 yılında Mobil araştırmacıları tarafından sentezi katalitik uygulamalarında yeni ufuklar açtı. M41S ailesi olarak adlandırılan bu malzemeler, tek boyutlu altıgen yapısıyla MCM-41, üç boyutlu kübik yapısıyla MCM-48 ve lamellar yapısıyla MCM-50'dir. 1500 m2/g 'a varan yüzey alanları, çapları 20 ila 100 Â arasında değişen düzenli gözenek dağılımları ve yüksek ısıl kararlılıkları bu malzemelerin başlıca özellikleridir. M41S ailesindeki malzemelerin kendilerine ait katalitik özellikleri bulunmadığından, metaller ve aktif bileşiklerin yapılarına katılmasıyla aktiflik kazanırlar. Bu çalışmada bakır ve nikel katkılı MCM-41 tipi katalitik malzemeler çeşitli sentez yöntemleriyle sentezlendi. Bu yöntemler, sonradan ekleme, yüksek sıcaklıkta doğrudan ekleme, ve düşük sıcaklıkta doğrudan ekleme violarak adlandırılabilirler. Sentezlenen MCM-41, Cu-MCM-41 ve Ni-MCM-41 XRD, TEM, N2 adsorplanması, SEM, XRF, EDS, AAS ve TPR yöntemleriyle karakterize edildi. MCM-41 yüksek sıcaklık doğrudan ekleme yöntemiyle sentezlendi. 1400 m2/g' a varan yüksek yüzey alanı gösteren MCM-41 gözenekli malzemelerde 1.17 cc/g' a varan gözenek hacimleri elde edildi. Cu-MCM-41 katalitik malzemeler 3 farklı yöntemle sentezlendi. Sonradan ekleme ve yüksek sıcaklıkta doğrudan ekleme yöntemleri düşük sıcaklıkta doğrudan ekleme yöntemine oranla daha iyi sonuç verdi. Sonradan ekleme yönteminde yüksek yüzey alanları (730 m2/g) ile 0.3 Cu/Si mol oranı elde edildi. Yüksek sıcaklıkta doğrudan ekleme yönteminde ise, ürünlerdeki Cu/Si mol oranı 0.26 gibi yüksek bir değer gösterirken yüzey alanlarında kismi düşüş gözlendi (400 m2/g). Düşük sıcaklıkta doğrudan ekleme yöntemi metal yükleme açısından en az terci edilen yöntem oldu. Ni-MCM-41 tipi katalitik malzemeler yüksek sıcaklık doğrudan ekleme ve sonradan ekleme yöntemleriyle sentezlendi. Nikelin yüksek sıcaklık doğrudan sentezleme yöntemi ile eklenmesi sonucunda yüksek yüzey alanlari (560-930 m2/g) ve 0.12 ve 0.28 Cu/Si mol oranları elde edildi.
Özet (Çeviri)
ABSTRACT SYNTHESIS AND CHARACTERISATION OF Cu-MCM-41 AND Ni-MCM-41 TYPE CATALYTIC MATERIALS Nalbant, Aslı M.S., Department of Chemical Engineering Supervisor: Prof. Dr. Timur DO?U Co-Supervisor: Prof. Dr. Suna BALCI January 2005, 128 pages Discovery of mesoporous materials by Mobil researchers in 1992 opened a new field in catalytic applications. The materials designated as M41S family are MCM-41 with one-dimensional hexagonal structure, MCM-48 with three- dimensional cubic structure and MCM-51 with unstable lamellar structure. This family of materials have high surface areas up to 1500 m2/g, narrow pore size distributions with pore sizes varying from 20 to 100 Â. These materials can be activated by incorporation of metals or active compounds into their structure. In this study, copper and nickel incorporated MCM-41 type catalytic materials were synthesized via different methods namely, impregnation, high temperature and low temperature direct synthesis methods. The Cu-MCM-41, and Ni-MCM-41, as well as synthesized MCM-41 were characterized by using XRD, TEM, N2 sorption, SEM, XRF, EDS, AAS and TPR. ivMCM-41 was synthesized with high temperature direct synthesis method. High surface area values up to 1400 m2/g of MCM-41 mesoporous materials were obtained with high pore volumes up to 1.17 cc/g. Cu-MCM-41 type catalytic materials were synthesized with three different methods. Impregnation and high temperature direct synthesis methods gave better results than those of low temperature direct synthesis method. In impregnation, relatively high surface area values (730 m2/g) were obtained with Cu/Si mole ratio as high as 0.3 in the product. For the case of high temperature direct synthesis products, Cu/Si mole ratios as high as 0.26 were obtained with somewhat smaller surface areas (400 m2/g). Low temperature direct synthesis method is the least favorable method in metal loading. Ni-MCM-41 type of catalytic materials were synthesized by impregnation and high temperature direct syntheses methods. Ni incorporation by high temperature direct synthesis method gave high surface area values (560-930 m2/g) having Ni/Si mole ratios of 0.12-0.28.
Benzer Tezler
- Zr and silicotungstic acid incorporated silicate structured mesoporous catalysts for dimethyl ether synthesis
Dimetil-eter sentezinde Zr ve silikotungstik asit içeren silika yapılı mezogöznekli katalizörler
SULTAN ORMAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2011
Kimya MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Bölümü
PROF. DR. TİMUR DOĞU
- Metal yüklü MCM-41 ve beta zeolit katalizörler kullanılarak 2-metilnaftalinden dimetilnaftalinlerin sentezlenmesi
Synthesis of dimethynaphthaneles from 2-methylnaphthalene using metal loaded MCM-41 and beta zeolite catalysts
FATİH GÜLEÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Kimya MühendisliğiAnkara ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİ KARADUMAN
- Metalik ve bimetalik mezogözenekli katalizörlerin sonokimyasal yöntemle sentezi, karakterizasyonu ve katalitik etkilerinin incelenmesi
Synthesis, characterization and catalytic effects of metallic and bimetallic mesoporous catalysts by sonochemical method
MERAL YAŞAR
- Mezogözenekli Cu-MCM-41 ile yüksek sıcaklıkta proses gazı desülfürizasyonu
Process gas desulfurization at high temperature with mesoporous Cu-MCM-41
ZEYNEP ÖZAYDIN
Yüksek Lisans
Türkçe
2007
Kimya MühendisliğiGazi ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜLŞEN DOĞU
YRD. DOÇ. DR. SENA YAŞYERLİ
- Direct synthesis of dimethyl ether (DME) from synthesis gas using novel catalysts
Yeni katalizörler kullanarak doğrudan sentez gazından dimetil eter (DME) üretimi
AYÇA ARINAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2010
Kimya MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Bölümü
PROF. DR. TİMUR DOĞU
YRD. DOÇ. DR. DİLEK VARIŞLI