Geri Dön

Rutenyum bazlı silika katalizörlerin sentezi, karakterizasyonu ve hidrojen sentez çalışmaları

Synthesis and characterization of ruthenium based silicate catalysts and studies on hydrogen synthesis

  1. Tez No: 330644
  2. Yazar: EKREM EMRE ELVERİŞLİ
  3. Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. DİLEK VARIŞLI
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2012
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Gazi Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: İleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 98

Özet

Hidrojen sahip olduğu yanma özellikleri nedeniyle önemli bir temiz alternatif enerji kaynağı olarak düşünülmektedir. Bu çalışmada, amonyaktan yüksek verimle hidrojen üretmek için Rutenyum-silikat temelli nanokompozit yapıda gözenekli katalizörlerin doğrudan hidrotermal sentez yöntemi ile sentezi; TGA-DTA, XRD, N2 Fizisorpsiyon, HRTEM, SEM-EDX teknikleri ile karakterizasyon çalışmaları ve sabit yataklı sürekli akış reaktöründe aktivite testleri gerçekleştirilmiştir. Katalizörlerin hazırlanmasında farklı silika kaynağı kullanımı, rutenyum yükleme miktarının değiştirilmesi ve düzenleyici eklenmesi şeklinde çeşitli parametreler incelenmiştir. Aktif metallerin yapı içerisinde dağılımının, yüksek yüzey alanının ve KOH'in düzenleyici olarak kullanımının katalizörlerin amonyak dönüşmündeki aktivitesini arttırdığı sonucuna varılmıştır. Yüksek amonyak akış hızında (300ml/dak) yapılan deneylerde, Ru/Si mol oranı 0.060 olarak hazırlanan rutenyum-silikat katalizörü ile 500oC reaksiyon sıcaklığında %86 dönüşüm elde edilmiştir. Düzenleyici kullanımının, düşük miktarda rutenyum içeren katalizörlerin aktivitelerinin yükselmesini sağladığı görülmüştür. Ru/Si mol oranı 0.010 olacak şekilde düzenleyici içermeyen katalizör ile 500oC'de ihmal edilebilir bir dönüşüm alınırken, düzenleyici içeren ile 500oC'de %33, 600oC de ise %73 dönüşüm elde edilmiştir. Aktivite deneyleri 60 ml/dak ve 5 ml/dak olmak üzere daha düşük akış hızlarında tekrarlanmış ve Ru/Si mol oranı 0.010 olacak şekilde düzenleyici kullanılarak hazırlanan katalizörün 5ml/dk akış hızında 400oC'de % 80 üzeri aktiviteye ulaştığı görülmüştür. Nikel ile birlikte hazırlanan düşük yüklemeli rutenyum içerikli katalizörlerin yüksek akış hızında 600oC'de %91 değerinde oldukça yüksek aktivite verdiği belirlenmiştir. Doğrudan hidrotermal sentez yöntemi ile Rodyum-Silikat temelli katalizörler de hazırlanmış ve yapılan aktivite testleri sonucunda yüksek amonyak akış hızında Rh/si mol oranı 0.015 olan katalizör ile 600oC'de % 70 üzeri dönüşüm elde edilmiştir.

Özet (Çeviri)

Hydrogen is consedered being a clean alternative energy source due to its superior properties. In this study Ruthenium-silicate based nanocomposite structured catalysts were prepared by direct hydrothermal synthesis procedure, characterized TGA-DTA, XRD, N2 Physisorption, HRTEM, SEM-EDX techniques and their activites were tested in fixed bed flow reactor. In the preparation of the catalysts, different parameters such as different silicate sources, different ruthenium loading amount and the addition of promoter were investigated. Distribution of active metals throughout the catalysts structure, high surface area and usage of KOH as a promoter enhanced the activities of catalysts for ammonia decomposition reaction. Experiments carried out under the high flow rate of ammonia (300ml/min) presented that 86% ammonia conversion was obtained at 500oC over the catalyst having Ru/Si molar ratio of 0.060. Using promoter in the prepation of catalyst enhanced the activity of the catalyst especially for the one prepared at low ruthenium loading. While the catalyst that was prepared without promoter at a Ru/Si molar ratio of 0.10 gave negligible activity at 500oC, the one prepared with promoter gave 33% conversion at 500oC and 73% at 600oC. Experiments were also repeated with lower feed flow rate values of ammonia such as 60 ml/min and 5 ml/min. It was seen that catalysts prepared with promoter at a Ru/Si molar ratio of 0.010 gave conversion values over 80% at 400oC under the feed flow rate of 5ml/min. Bimetallic catalysts that contained nickel and ruthenium gave 91% conversion at 600oC under the high ammonia feed flow rate (300ml/min). Direct hydrothermal synthesis procedure was also applied for the synthesis of Rhodium-silicate based catalysts and results of activity studies presented that the catalyst having Rh/Si molar ratio of 0.015 gave conversion over 70% at 600oC under 300ml/min of ammonia flow.

Benzer Tezler

  1. Türevlendirilmiş silika katı destekli kompleks materyallerin sentezi ve katalitik etkinliklerinin incelenmesi

    Investigation of synthesis and catalytic activities of the derivatized supported silica complex materials

    HİKMET MERVE ÖZTÜRK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2017

    KimyaErciyes Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. NİLGÜN ÖZPOZAN

  2. Hidrazin-boranın metanolizi için rutenyum bazlı katalizörlerin geliştirilmesi ve tanımlanması

    Development and characterization of ruthenium based catalyst for hydrazine-borane metanolysis

    TEOMAN KABADAYI

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    EnerjiVan Yüzüncü Yıl Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MEHMET TUNÇ

  3. Atık bitkisel yağların etenolizi için morfolojik olarak farklı silika jeller içerisinde hoveyda-grubbs ikinci nesil katalizörünün enkapsülasyonu

    Encapsulation of hoveyda-grubbs second-generation catalyst within morphologically different silica gels for ethenolysis of waste vegetable oils

    MİNA AŞKUN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    KimyaHacettepe Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. BENGİ ÖZGÜN ÖZTÜRK

  4. Manyetik olarak ayrılabilir rutenyum katalizörleri varlığında uç alkinlere karboksilik asit eklenme reaksiyonları

    The addition of terminal alkynes to carboxylic acids in the presence of magnetically separable ruthenium catalysts

    YEGANE DİDAR GÜRCÜ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    KimyaHacettepe Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SOLMAZ KARABULUT ŞEHİTOĞLU

  5. The Analysis of platinum metals in platinum catalysts by thin layer chromotography

    İnce tabaka kromatografisi ile platin katalizörlerindeki platin metallerinin analizi

    MELEK MERDİVAN

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    1994

    KimyaOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. R. SEZER AYGÜN