Density functional theory investigation of noble metal reduction agents on ?-aluminum oxide in NOx storage/reduction catalysts
NOx indiregeme/depolama katalizörlerinde asal metallerin indirgeme ajanı olarak ?-alüminyum oksit üzerinde yük yoğunluğu teorisi ile incelenmesi
- Tez No: 305749
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. DANİELE TOFFOLİ, YRD. DOÇ. DR. HANDE TOFFOLİ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2011
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Mikro ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 144
Özet
Motor teknolojilerinin kullanımındaki artışla beraber, motorlu araçların egzozlarından kaynaklanan kirlilik günümüzde çevre kirliliğinin problemlerinden biri haline gelmiştir. İçten yanmalı dizel ve benzinli motorlar oksijen kullanarak çalışırken, atmosfere zararlı gazlar salmaktadır (CO, CO2, NO, NO2). Dünya çapındaki çevre kirliliğine dair düzenlemelerden dolayı, egzozlardan salınan NOx gazlarının kontrolü motor endüstrisinde çözülmesi gereken bir sorun haline gelmiştir. Buna bağlı olarak içten yanmalı motorların egzozlarından salınan zararlı gazların azaltılması için NOx salınımını kontrol eden teknolojiler geliştirilmiş ve NOx indirgeme/depolama katalizörleri (NSR) en umut vadeden kontrol sistemlerinden biri olmuştur. NSR sisteminde, içten yanmalı motorların çalışma esnasında, ilk olarak NO soy metal kümelerinde (Pt,Rh,Pd) oksitlendirilerek NO2 ye çevrilmektedir. Ardından, NO2 partikül kümelenmesi şeklinde ya da tek katmanlı tabaka olarak, destek malzemesinin (?-Al2O3, TiO2, SiO2)üzerine yayılmış olan alkali oksitlerde (BaO, MgO, CaO) nitrit ve nitrat olarak depolanmaktadır. Son olarak, depolanmış NOx bileşenleri, asal metallerin üzerinde indirgenerek N2 ve O2 ayrıştırılmaktadır. Pt/BaO/?-Al2O3 sistemi, NOx indirgeme/depolama işleminde katalitik olarak daha aktif ve etkili olduğu bilindiği için, literatürde hem teorik hem de deneysel olarak en popüler konularından birisi haline gelmiştir. Her ne kadar çalışmaların ilk sonuçları, Pt/BaO/ ?-Al2O3 sistemindeki NOx oluşumunu kavramayı sağlamış olsa da, NOx alınımı ve NOX ile Pt-BaO bileşenleri arasındaki etkileşim hala tam olarak açıklanamamıştır. Bu nedenden dolayı, bu tezde, katalitik indirgeme öğeleri olarak Platin(Pt) ve Rodyum(Rh)ile destek malzemesi ?-Al2O3 arasındaki etkileşim ve Pt ve Rh hem tek atom hem ikili atom halinde NO2 molekülünün ?-Al2O3(100) yüzeyine tutunması üzerindeki etkileri yoğunluk fonksiyoneli teorisi (YFT) kullanılarak incelenmiştir.
Özet (Çeviri)
Pollution from automobile exhaust is one of the most major environmental problems because of increasing usage of engine technologies. Diesel and lean burn gasoline engines operate under oxygen rich (lean) conditions and they emit harmfull gases to the atmosphere (CO, CO2, NO, NO2). The control of NOx emission from exhaust has become a challenging issue in engine industry because of the worldwide environmental regulations. Therefore lean-burn NOx emission control technologies have been developed to reduce emission of harmfull gases from exhausts, and the NOx storage/reduction (NSR) catalysts is one of the most promising candidates to reduce the pollution caused by lean-burn engines. In NSR systems, NO from the emission is first oxidized to NO2 over noble metal sites (Pt, Rh, Pd) during lean-burn engine operation. After that NO2 is stored as nitrites and nitrates in alkali earth oxides (BaO, MgO, CaO) particles or monolayer which is well dispersed on a substrate (?-Al2O3, TiO2, SiO2). Finally, stored NOx compound are broken into N2 and O2 on noble metal sites. The Pt/BaO/?-Al2O3 system is one of the most popular subjects in literature both experimentally and theoretically since this system is known to be catalytically more active and effcient in NOx reduction/storage process. However, although the early results provided some insight regarding the NOx formation on Pt/BaO/ -Al2O3 system, certain aspects of NOx uptake and interactions between NOx and Pt-BaO components are still not clearly explained. For this reason, in this thesis, the interaction between catalytic redox components, Pt and Rh, and the support material ?-Al2O3 and the effects of Pt and Rh in atomic and diatomic clusters forms on the adsorption of the NO2 molecule on the ?-Al2O3(100) surface have been investigated by using density functional theory (DFT).
Benzer Tezler
- Computational investigation of battery materials using density functional theory
Yoğunluk fonksiyonel teorisi kullanılarak pil malzemelerinin hesaplamalı incelenmesi
DOAA AASEF AHMED AHMED
Doktora
İngilizce
2023
EnerjiSakarya ÜniversitesiNanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. TUĞRUL ÇETİNKAYA
- Structural dependence of protein binding and vibrational spectra of some odor molecules: Molecular docking and TD-DFT study
Koku moleküllerinin protein etkileşimlerinin ve titreşim spektrumlarının yapıya bağlılığının moleküler kenetlenme ve ZB-YFT ile incelenmesi
AYSUN SIRMA
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MİNE YURTSEVER
- Density functional theory investigation of dipolar ultracold atoms in harmonic traps
Harmonik tuzaklarda dipolar ultra-soğuk atomların yük yoğunluğu fonksiyoneli ile incelenmesi
OKAN KARACA ORHAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
Fizik ve Fizik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiFizik Bölümü
DOÇ. DR. HANDE TOFFOLİ
- Density functional theory investigation of TiO2 anatase nanosheets
TiO2 anataz nano tabakalarinin yoğunluk fonksiyoneli teorisi ile incelenmesi
CEREN SİBEL SAYIN
Yüksek Lisans
İngilizce
2009
Fizik ve Fizik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞİNASİ ELLİALTIOĞLU
YRD. DOÇ. DR. HANDE TOFFOLİ
- Oksit tabanlı termoelektrik malzemelerin yoğunluk fonksiyonel teorisi ile incelenmesi
Density functional theory investigation of oxide based thermoelectric materials
AYHAN AYKARA
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Fizik ve Fizik MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. KEMAL ÖZDOĞAN