Propanın seçici oksidasyonu ile propilene dönüşümü reaksiyonu için SBA-15 ve MCF destekli katalizör geliştirilmesi
Development of SBA-15 and MCF supported catalysts for selective oxidation reaction of propane to propylene
- Tez No: 233908
- Danışmanlar: PROF. DR. GÜLŞEN DOĞU, YRD. DOÇ. DR. SENA YAŞYERLİ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Bilim ve Teknoloji, Kimya Mühendisliği, Mühendislik Bilimleri, Science and Technology, Chemical Engineering, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2008
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 170
Özet
Bu çalışmada, yüksek yüzey alana sahip, mezogözenekli, V,Ce temelli katalizörler hazırlandı. V, Ce temelli katalizörler propanın propilene seçici oksidasyonu gibi reaksiyonlarda aktif özellik göstermektedir. Yüksek yüzey alanı, kontrol edilebilir gözenek yapısı ve termal kararlılığı ile araştırmacıların ilgisini çeken mezogözenekli SBA-15 ve MCF malzemeleri katalizör destek maddesi olarak kullanılmıştır. SBA-15 malzemesinin sentez şartlarının belirlenebilmesi amacıyla ön çalışmalar yapılmıştır. Karakterizasyon çalışmaları sonucuna göre en uygun sentez şartı belirlenmiş ve tekrarlanabilirliği sağlanmıştır. SBA-15 sentez şartlarından farklı olarak gözenek büyütücü kimyasal kullanılarak hazırlanan MCF sentezi gerçekleştirilmiştir. SBA-15 ve MCF destek maddeleri üzerine emdirme (imregnation) ve doğrudan (hidrotermal) sentez yöntemleri kullanılarak, seçici oksidasyon reaksiyonlarında birçok avantaja sahip olan V ve Ce metalleri karışık ve tekli olarak yüklenmiştir. Malzemelerin yapısal ve fiziksel özelliklerinin belirlenebilmesi amacıyla karakterizasyon çalışmaları yürütülmüştür. SBA-15 ve MCF malzemesinin karakteristik yapısını gösteren üç ana pik X-ışını kırınım desenlerinde görülmüş ve BET yüzey alanları 924 m2/gr ve 932 m2/g olarak bulunmuştur. SBA-15 malzemesinin N2 adsorpsiyon analizi sonucu bulunan gözenek çapı ve gözenek duvar kalınlığı ile MCF malzemesinin hücre ve pencere boyutlarının literatür ile tutarlı sonuçlar verdiği belirlenmiştir. Emdirme yöntemi ile hazırlanan metal içerikli SBA-15 malzemelerinin XRD analizlerinde SBA-15 malzemesinin karakteristik üç ana pikinin korunduğu gözlemlenirken, doğrudan sentez yöntemi ile hazırlanan malzemelerde karakteristik pikler görülmemiştir. Emdirme yöntemi ile hazırlanan V-Ce karışık metal oksit içerikli SBA-15 malzemesinde CeVO4 kristal yapısına ait pikleri mevcuttur. SBA-15 ve MCF üzerine emdirme yöntemi ile hazırlanan malzemelerin yüzey alanı düşerken, doğrudan sentez yöntemi ile hazırlanan malzemelerin yüzey alanı değişmemiştir. Saf halleri ile karşılaştırıldığında, her iki destek madde kullanılarak, emdirme yöntemi ile hazırlanan katalizörlerin gözenek boyutlarının düştüğü, doğrudan sentez yöntemi ile hazırlanan katalizörlerin yaklaşık olarak değişmediği bulunmuştur.
Özet (Çeviri)
In this study, V and Ce based mesoporous high surface area catalysts were synthesized. These types of catalysts are known as active catalysts for selective oxidation reactions such as selective oxidation reaction of propane to propylene. Mesoporous SBA-15 and MCF materials, which attracted the attention of researchers in recent years, due to their high surface area, controllable pore structure and thermal stability were used as catalyst supports. Synthesis conditions for SBA-15 were determined basing on the characterization results and reproducable samples were obtained. MCF material was synthesized by using a swelling agent which caused broadening in the pores of SBA-15. V and Ce metals (mixed or alone) were incorporated into SBA-15 and MCF supports by impregnation and direct one-pot synthesis procedures. Characterization studies were carried out to determine physical and structural properties of catalysts. XRD patterns of SBA-15 and MCF showed three peaks which characterized hexagonal structure of materials. Their BET surface areas were found as 924 m2/g and 932 m2/g, for SBA-15 and MCF, respectively. Pore diameter and pore wall thickness of SBA-15 material and cell and window sizes of MCF material were determined by nitrogen adsorption analysis. XRD patterns of V and Ce incorporated SBA-15 catalysts synthesized by the impregnation procedure showed the characteristic three peaks of SBA-15 structure. However, characteristic peaks were not observed in the XRD patterns of V and Ce incorporated SBA-15 catalysts prepared by direct one-pot synthesis procedure. CeVO4 peak was observed in the XRD pattern of V -Ce impregnated mixed metal oxide SBA-15 samples. No change in the surface area of SBA-15 and MCF was observed when one-pot direct synthesis procedure was used for incorporation of V and Ce into the support. But, a decrease in surface area was observed when impregnation technique was used both for SBA-15 and MCF. Pore sizes of the original SBA-15 and MCF were not effected much when V and Ce were incorporated by direct synthesis route, while a decrease in the pore sizes was observed when impregnation technique was used.
Benzer Tezler
- Propanın katalitik seçici oksidasyonu ile propilen eldesi için destekli ve desteksiz karışık metal oksit katalizör geliştirilmesi ve kinetik çalışmalar
Devolopment of supported and unsupported mixed metal oxide cataysts and kinetics studies for propylene production by catalytic selective oxidation of propane
ÖZGE AKTAŞ PANTA
Doktora
Türkçe
2014
Kimya MühendisliğiGazi ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SENA YAŞYERLİ
PROF. DR. GÜLŞEN DOĞU
- Gold supported on tungstated zirconia: Synthesis, characterization and in situ FT-IR investigation of NOx+C3H6 surface reactions
Tungstenlenmiş zirkoniya destekli altın: Sentez, niteleme ve NOx+C3H6 yüzey tepkimelerin yerinde FT-IR ile incelenmesi
SERDAR MAMETSHERİPOV
Yüksek Lisans
İngilizce
2012
Kimyaİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiKimya Bölümü
DOÇ. DR. MARGARİTA KANTCHEVA
- CO2 akışkanlı transkritik soğutma sistemleri için gaz soğutucu hesaplama modülünün geliştirilmesi
Development of gas cooler calculation modul for the transcritical CO2 cooling systems
FATİH KASAP
Yüksek Lisans
Türkçe
2011
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. A. FERİDUN ÖZGÜÇ
- Bazı potansiyel aktif 5,12-(iminometano) dibenzo[a,d]siklookten türevlerinin total sentezleri
Total synthesis of some potentially active 5,12-(iminomethano) dibenzo[a,d]cyclooctene derivatives
M. MURAT ÇİZMECİOĞLU
Doktora
Türkçe
2002
Eczacılık ve FarmakolojiEge ÜniversitesiFarmasötik Kimya Ana Bilim Dalı
PROF.DR. BELKIS GÖZLER
- Hedefli hetaril karbonillerin sentez ve reaksiyonları
Synthesis of targeted hetaryl carbonyl compounds and reactions
KUMSAL EROĞLU