Synthesis and characterization of TPA loaded mesoporous catalysts and their performance in pyrolysis of polypropylene
TPA yüklenmiş mezogözenekli katalizörlerin sentezlenmesi ve karakterizasyonu ve bu katalizörlerin polipropilen pirolizindeki performansları
- Tez No: 383314
- Danışmanlar: DOÇ. DR. NAİME ASLI SEZGİ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2013
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 105
Özet
Plastik malzemeler son yıllarda işlevselliklerinden dolayı ilgi çekmektedirler ve bu yüzden evlerde ve sanayide yaygın olarak kullanılmaktadır. Kullanımları arttıkça plastik atık miktarı da artmaktadır ve bu önemli bir çevresel problemdir. Bu malzemelerin kimyasal geri dönüşümü bu problemi çözmek için kullanışlı bir yöntemdir çünkü plastik malzemeler bu yöntemle petrokimya ham maddelerine dönüştürülebilirler. Bu çalışmada tungstofosforik asit (TPA) yüklü SBA-15 maddeleri polipropilenin parçalanmasında kullanılmak üzere hidrotermal olarak sentezlenmiştir. TPA, SBA-15'in gözenekli yapısına farklı W/Si oranlarında katılmıştır. Sentezlenen katalizörler XRD, Azot Adsorpsiyon/Desorpsiyon yöntemi, SEM ve FTIR kullanılarak karakterize edilmiş ve performansları termogravimetrik analiz cihazında test edilmiştir. XRD analizleri TPA eklemenin malzemenin düzenliliğinde deformasyona sebep olmadığı ve sentezlenen katalizörlerin amorf yapı gösterdiğini ortaya çıkarmıştır. Azot adsorpsiyon/desorpsiyon izotermleri sentezlenen malzemelerin Tip IV izoterm sergilediğini göstermiştir. Yüklenen TPA miktarına bağlı olarak yüzey alanları 478-786 m2/g aralığındadır. Gözenek boyut dağılımları mezogözenekli olduklarını göstermiştir. Ortalama gözenek boyutları 7.0 nm'dir. SEM görüntüleri hegzagonal yapılarını göstermiştir. DRIFT spektrumları, TPA yüklenmesinin Brønsted asit bölgelerinin oluşumunu sağladığını ve TPA miktarı arttıkça Brønsted asitlerinin tepe noktalarının şiddetinin arttığını göstermiştir. TG analizleri, deneylerde kullanılan katalizör miktarı ve malzemelere yüklenen TPA miktarı arttığında parçalanma sıcaklığının düştüğünü göstermiştir. Yüklenen TPA miktarına bağlı olarak malzemelerin eşik enerjisi değerleri 92.5 ile 165.8 kJ/mol arasındadır ve saf polipropilenin parçalanma reaksiyonundan düşüktür.
Özet (Çeviri)
Plastic materials have attracted attention in recent years because of their functionalities therefore; they are widely used in household and industry. As their usage increases, plastic waste amount also increases and this is an important environmental problem. Chemical recycling of these materials is a useful method to solve this problem because plastic materials can be converted into petrochemical feedstock with this method. In this study, tungstophosphoric acid (TPA) loaded SBA-15 materials were synthesized hydrothermally to be used in degradation of polypropylene. TPA was incorporated to the porous framework of SBA-15 with different W/Si ratios. The synthesized catalysts characterized using XRD, Nitrogen Physisorption technique, SEM and FTIR and their performances were tested in TGA. XRD analysis revealed that introducing TPA did not cause deformations in the regularity and the catalysts showed an amorphous structure. N2 adsorption-desorption isotherms showed that the synthesized materials exhibited type IV isotherms. The surface areas of the samples were in the range of 478-786 m2/g depending on the amount of TPA loaded. Pore size distributions showed their mesoporosity. The average pore sizes were approximately 7.0 nm. SEM images indicated the hexagonal structure. DRIFTS spectra showed that TPA loading resulted in the formation of Brønsted acid sites and as the amount of TPA increased, the peak intensity of the Brønsted acidity increased. TG analysis revealed that when catalyst amount used in the experiments and TPA amount loaded into the materials increased, the degradation temperature decreased. Activation energy values of the samples were between 92.5 and 165.8 kJ/mole depending on the TPA loading amount and they are lower than that of pure polypropylene degradation reaction.
Benzer Tezler
- SBA-15/SBA-16 destekli metal değişimli heteropoli asit katalizörlerin sentezi, karakterizasyonu ve solketal sentezinde aktivitesinin incelenmesi
Synthesis, characterization and solketal synthesis of SBA-15/SBA-16 supported metal exchanged heteropoly acid catalysts examination of its activity
GAMZE ŞENOL
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Kimya MühendisliğiEskişehir Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ELİF AKBAY
- Metal yüklü heteropoli asit katalizörleri ve kinetik uygulamaları
Metal loaded heteropoly acid catalysts and application of kinetic
MERT CAN ERTAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Kimya MühendisliğiAnadolu ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ELİF AKBAY
- Borosilikat ve boro-alüminosilikat zeolitlerinin sentezi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of brosilicate and alumino silicate zolites
E.BERNA BİROL
- Synthesis and characterization of graphene oxide with enhanced mechanical properties
Geliştirilmiş mekanik özelliklere sahip grafen oksit sentezi ve karakterizasyonu
ZINEB BENZAIT
Doktora
İngilizce
2022
Bilim ve Teknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiNanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. LEVENT TRABZON
- Tiyenotiyofen ve bor içeren OLED materyallerinin sentez ve karakterizasyonları
Synthesis and characterization of thienothiophene and boron containing OLED materials
GAREN SUNA