Mezogözenekli Cu-MCM-41 ile yüksek sıcaklıkta proses gazı desülfürizasyonu
Process gas desulfurization at high temperature with mesoporous Cu-MCM-41
- Tez No: 201114
- Danışmanlar: PROF. DR. GÜLŞEN DOĞU, YRD. DOÇ. DR. SENA YAŞYERLİ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2007
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 155
Özet
Yüksek yüzey alanı ve düzgün gözenek boyutu dağılımı ile M41S ailesinden olan MCM-41 malzemesi katalitik ve adsorpsiyon çalışmalarında araştırmacıların ilgisini çekmektedir. Bu çalışmada, MCM-41 malzemesinin birçok endüstriyel proseste açığa çıkan zehirli, korozif ve asit yağmurlarına neden olan H2S gazının giderilmesi için Cu-MCM-41 sorbentinin hazırlanmasında destek maddesi olarak kullanılabilirliği araştırılmıştır. Çalışmada ilk olarak saf MCM-41 malzemesinin sentezi direk (hidrotermal) yöntem ile gerçekleştirilmiştir. MCM-41 sentezine etki edebilecek parametrelerden olan silikat kaynağı ve yüzey aktif madde değiştirilerek sentezler tekrarlanmıştır. Ürünlerin yapı ve fiziksel özelliklerinin belirlenebilmesi amacıyla karakterizasyon çalışmaları (XRD, BET, EDS, XPS, TPR, SEM) yapılmıştır. Yapılan karakterizasyon çalışmaları ile saf MCM-41'e ait karakteristik dört ana pik X-ışını kırınım desenlerinde görülmüş ve malzemelerin yüzey alanları 1040-1219 m2/g arasında bulunmuştur. Çalışmanın devamında, bakır içerikli MCM-41 destekli sorbentler direk (hidrotermal) ve emdirme (impregnation) yöntemleri ile farklı Cu/Si oranlarında sentezlenmiş ve ürün karakterizasyon çalışmaları yapılmıştır. Kullanılan her iki sentez yönteminde de bakır içerikli MCM-41 malzemesinde bakırın CuO ?tenorite? yapıda olduğu ve MCM-41 yapısının sentez sonucunda korunduğu XRD analizleri yardımıyla bulunmuştur. Ayrıca bakır içerikli MCM-41 malzemelerinde yapıda bakır miktarı arttıkça X-ışını kırınım desenlerinde CuO piklerinde büyüme ve yüzey alanı değerlerinde düşme görülmüştür. Çalışmanın son bölümünde hazırlanan bakır içerikli MCM-41 sorbentleri ile H2S uzaklaştırma deneyleri dolgulu kolon reaktör sisteminde 500oC, 100 cm3/dakika toplam akış hızında %1 H2S, %10 H2 ve %89 He içeren gaz karışımıyla gerçekleştirilmiştir. Sorbentlerin kükürt tutma kapasiteleri reaktör etrafında yapılan kükürt denkliği ile belirlenmiştir. Desülfürizasyon sonrasında bakır içerikli MCM-41 destekli sorbentlerin yüzey alanlarında düşüş, XRD analizlerinde bakır oksit piklerinin kaybolduğu görülmüştür. Emdirme yöntemi ile hazırlanan Cu@MCM-41(I) numunesinin desülfürizasyon sonrası XRD analizinde yapıda Cu1.81S pikleri gözlenmiştir.
Özet (Çeviri)
Researchers have recently focused on the synthesis and characterization of M41S materials due to their high surface area and well-defined narrow pore size distribution in catalytic and adsorption studies. In this study, MCM-41 material, which is used to remove poisonous and corrosive H2S gases released from many industrial processes and causing acid rain, was investigated. In this work, pure MCM-41 was synthesized by using hidrothermal synthesis and reproducible samples were obtained under same conditions. In order to understand surfactant and silica source effects on material structure, synthesis of MCM-41 has repeated with different surfactants and silica sources. MCM-41 materials prepared in this work were characterized XRD, BET, EDS, XPS, TPR, SEM techniques. Four characteristic Bragg peaks of MCM-41 were observed in the XRD patterns of MCM-41. The surface area of these samples determined by BET analysis, changed between 1040 and 1219 m2/g. Then, copper incorporated MCM-41 catalysts were synthesized by using direct (hidrothermal) and impregnation methods with different Cu/Si ratios. In Cu- MCM-41 materials, copper was in CuO, tenorite, structure and MCM-41 structure was retained in each method. Also, when the amount of copper increased in the structure of copper-containing MCM-41 materials, an increase in CuO peak intensity and a decrease in surface area values were observed. In the last part of the study, desulfurization experiments were carried out using a fixed-bed reactor at 500oC, with a total flow rate of 100 cm3/min (1% H2S, 10% H2 and 89% He) using Cu-MCM-41 sorbents prepared in this work. The sulfur capture capacity of the sorbents was obtained. After desulfurization experiments surface area of Cu-MCM-41 decreased and CuO peaks disappeared in the XRD patterns. After desulfurization experiments, Cu1.81S peaks were observed in the XRD patterns of the Cu@MCM-41(I) synthesized by impregnation method.
Benzer Tezler
- Steam reforming of ethanol for hydrogen production using Cu-MCM-41 and Ni-MCM-41 type mesoporous catalytic materials
CU-MCM-41 ve Ni-MCM-41 tipi mezogözenekli katalitik malzemeler kullanılarak buhar reforming tepkimesiyle etanolden hidrojen üretimi
EKİN ÖZDOĞAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2007
Kimya MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TİMUR DOĞU
- 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
ASLI NALBANT
Yüksek Lisans
İngilizce
2005
Kimya MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Bölümü
PROF.DR. SUNA BALCI
PROF.DR. TİMUR DOĞU
- Magnetik modifiye mezogözenekli malzemeler kullanılarak çeşitli ağır metal ve anyonların adsorpsiyon uygulaması
Adsorption application of various heavy metals and anions by using magnetic modified mesoporosity materials
AYŞEGÜL GENÇER
Doktora
Türkçe
2021
KimyaAkdeniz ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ NADİR KİRAZ
DOÇ. DR. BURCU UYSAL KARATAŞ
- Oxidative cross-dehydrogenative coupling of terminal alkynes with thiols using Cu(I) incorporated Schiff base network polymer as catalyst
Uç alkinler ile tiyollerin Cu(I) bağlanmış Schiff baz ağ polimeri katalizörü eşliğinde oksidatif çapraz dehidrojenatif birleştirme reaksiyonları
YONCA ALKAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YUSUF YAĞCI
- 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