Catalytic reaction of propylene to propylene oxide on various catalysts
Propilenin propilen oksite dönüşümünün katalitik olarak çeşitli katalizörler üzerinde incelenmesi
- Tez No: 318833
- Danışmanlar: DOÇ. DR. EROL ŞEKER, PROF. DR. IŞIK ÖNAL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2012
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 144
Özet
Bu tez çalışmasında, moleküler oksijen kullanarak propilenin gaz fazı oksitlenmesi tepkimesi için aktif ve yüksek seçiciliğe sahip yeni katalizörlerin geliştirilmesi amacıyla hızlı sonuç veren katalitik aktivite test sistemi ile birçok katalizör incelendi.Farklı silika destek maddeleri üzerine yüklenmiş modifiye edilmiş ve modifiye edilmemiş gümüş (Ag), bakır(Cu), rutenyum (Ru) ve manganez (Mn) tekli ve çoklu metalik katalizör sistemleri çöz-pel ve emdirme yöntemleri kullanılarak hazırlandı. Destek maddenin etkisi yanında, farklı modifiye maddelerinin bu katalizör adaylarının katalitik performansları üzerine etkileri de incelendi. Çalışma, ticari silikanın (c-SiO2) , silika (SiO2) ve templete kullanılarak hazırlanan silikaya (t-SiO2) göre daha etkili bir destek maddesi olduğunu gösterdi. Ag,Ru,Mn ve Cu metallerinin ikili kombinasyonlarından oluşan metalik sistemler incelendiğinde ise Cu-Ru sisteminin en aktif ikili katalizör sistemi olduğu belirlendi. Ayrıca epoksidasyon reaksiyonunda en etkili katalizör ve en etkili modifiye maddesinin 300?C sıcaklıkta ve 0.5 oranındaki gaz oranı ile yapılan aktivite testi sonucunda 35.98% seçicilik ve 9.55% dönüşüm ile (3.44% PO verimi) NaCI ile modifiye edilmiş Cu-Ru katalizör sisteminin olduğu belirlendi.Çalışmada ayrıca düşük ve yüksek PO üretimi gösteren seçilmiş katalizörler, XRD,XPS,BET ve FTIR tekniklerini içeren çeşitli karakterizasyon yöntemleri ile incelendi. Karakterizasyon sonuçlarından ikili metalik sistemlerin silika destek maddesi üzerinde tekli sistemlere göre daha çok aktif bölge oluşturarak sinerjik etki sergilediği anlaşılmıştır. Ayrıca, modifiye maddesi olan NaCI'nin Cu-Ru/SiO2 katalizörü üzerindeki Cu bölgeleri ile güçlü etkileşim halinde olduğu ve Cu bölgelerinin elektronik yapısını değiştirdiği bu yüzden de PO üretimini desteklediği düşünülmektedir.
Özet (Çeviri)
Throughout this thesis work, various catalysts were investigated with combinational approach to develop highly active and selective novel catalysts for direct epoxidation of propylene to PO using molecular oxygen.The promoted and un-promoted silver (Ag), copper (Cu), ruthenium (Ru), manganese (Mn) mono and multimetallic catalytic systems over different silica supports were prepared via sol-gel method and incipient wetness method. In addition to support effect, the effects of different promoters on the catalytic performances of these catalyst candidates were investigated. The study showed that commercial silica (c-SiO2) is the most effective support when compared to silica (SiO2) and silica synthesized with templete (t-SiO2). Among bimetallic catalytic systems containing Ag, Ru, Mn and Cu metals, c-SiO2 supported Cu-Ru catalyst was determined as the most active catalytic system. In addition, the most effective catalyst and promoter in the epoxidation reaction was determined as NaCI promoted Cu-Ru catalyst supported over c-SiO2 with 35.98% selectivity& 9.55% conversion (3.44% yield) at 3000C and 0.5 feed gas ratio (C3H6/O2)..In the study, the selected catalysts showed low and high PO productivity were also investigated by characterization techniques such as XRD, XPS, BET and FTIR.It was inferred from characterization tests that bimetallic systems reveal a synergistic behavior by exposing more active sites on the silica support material with respect to their monometallic counterparts. Besides, NaCl catalytic promoter has a strong interaction particularly with the Cu sites on the Cu/Ru/SiO2 catalyst surface, altering the electronic structure of Cu sites that favors to PO production.
Benzer Tezler
- Application of density functional theory to propylene to propylene oxide catalytic reaction
Yoğunluk fonksiyoneli teorisinin propilenden propilen oksit katalitik tepkimesine uygulaması
DENİZ ONAY
Yüksek Lisans
İngilizce
2012
Kimya MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Bölümü
PROF. DR. IŞIK ÖNAL
YRD. DOÇ. DR. MEHMET FERDİ FELLAH
- Propylene epoxidation on CuO and Li promoted cuo catalysts: A density functional theory study
Propilen epoksidasyonunun bakır oksit ve lityum içeren bakır oksit katalizörleri üzerinde yoğunluk fonksiyoneli teorisi ile incelenmesi
MİRAY GEZER
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
Kimya MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. IŞIK ÖNAL
- Epoxidation reactions of small alkenes on catalytic surfaces
Küçük alkenlerin katalitik yüzeyler üzerindeki kısmi oksidasyonu
EMİNE KURNAZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2011
Kimya MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Bölümü
PROF. DR. IŞIK ÖNAL
- Vanadium oxide based materials as oxidative dehydrogenation catalyst: Synthesis, characterization and properties
Başlık çevirisi yok
KADİR AYDEMİR
- A density functional theory study of catalytic epoxidation of ethylene and propylene
Etilen ve propilenin katalitik epoksidasyonunun yoğunluk fonksiyon teorisi (DFT) çalışması
MEHMET FERDİ FELLAH
Doktora
İngilizce
2009
Kimya MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. IŞIK ÖNAL