Demir, krom metal yüklemeli sütunlu kil katalizörlerinin sentezi ve karakterizasyonu
Production and characterization of iron, chromium metal installed pillared clay catalysts
- Tez No: 408717
- Danışmanlar: PROF. DR. SUNA BALCI
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2010
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 128
Özet
Sütunlu killer termal olarak kararlı olması, yüksek yüzey alanı, düzenli boyutta gözenekliliğiden dolayı cazip bir adsorbent ve katalizör desteği olarak kullanılan gözenekli malzeme örneklerinden biridir. Demir ve krom oksidasyon derecelerinin çeşitliliğine bağlı olarak katalitik uygulamalarda tercih edilen metallerdir. Demir bileşikleri ile sütunlandırma sütunlu yapıya termal kararlılık sağlarken, krom bileşikleri katalitik aktif sitelerin sayısını arttırır. Bu çalışmada kalsiyuma doyurulmuş bentonit kil minerali kullanılarak Baz (OH)/Metal (Fe ve/veya Cr) oranı 2,0 olarak tutularak Fe-, Cr- and Fe/Cr-karışık sütunlu killer sentezlenmiş ve 300 ve 500oC'de kalsine edilerek ürün özellikleri çeşitli karakterizasyon yöntemlerinin kullanımı ile incelenmiştir.Örneklerin 77 K azot adsorpsiyon/desorpsiyon izotermleri IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry) sınıflandırmasına göre tip B histerisis ile tip IV izotermine benzemektedir. 300oC'de kalsine edilmiş demir-sütunlu kil için yüzey alan ve adsorplanan toplam gaz hacim değerleri sırasıyla 97 m2/g ve 118 cm3/g değerlerine artarken bu değerler krom-sütunlu kil örneklerinde orijinal kil örneğine göre biraz düşüş göstermiştir. XRD (X- ışınları difraksiyonu) analiz sonuçları sütunlu killerin bazal mesafe değerlerinin arttığını göstermiştir. Demir içerikli sütunlu killerde katman bozulması (deleminasyon) ile düşük açı bölgesinde (yansıma açıları 2? :1-10o) genellikle iki pik gözlenmiştir. XRD, EDS (Enerji dağılımlı X-ışını spektroskopisi) ve XPS (X-ışını fotoelektron spektroskopisi) sonuçları yapıya metallerin yerleştiğini göstermiştir. Demir/krom karışık sütunlandırma ile kromu yapıya yerleştirme başarısı artarak krom-sütunlu kil için kütlece % 4,48 kromoksit değerinden demir/krom karışık sütunlu kil örneği için kütlece %13,45 değerine çıkmıştır. XPS analizi ile demir elementi 785 eV bağlanma enerjisinde Auger olarak ve krom ortalama 577 eV bağlanma enerjisinde Cr 2p3/2 orbitalinde gözlenmiştir. Kile ait temel FTIR bantları sütunlu yapıda korunmuştur ve sütunlu kil örneklerinde Lewis (L), Bronsted (B) asit sitelerine ait bantlar gözlenmiştir.
Özet (Çeviri)
Pillared intercalated clays (PILCs) are one of the example of porous materials be used as attractive adsorbent and catalyst support due to being stable as thermally, high surface area, regular sized porosities. Iron and chromium are preferred metals at catalytic applications due to their diverse oxidation states. While pillaring by iron gives the thermal stability to the structure, the presence of chromium increases the number of catalytic active sites. In this study, Base(OH)/Metal(M) (Fe and/or Cr) ratio keeping as 2,0 Fe-, Cr- and Fe/Cr-mixed PILCs were synthesized by using calcium saturated bentonite clay mineral calcined at 300 and 5000C then the product properties were investigated by use of variety of characterization techniques.77 K nitrogen adsorption/desorption isotherms of samples resembled the type IV isotherm according to IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry) classification with type B hysteresis. While surface area and adsorbed total gas volume values increased to 97 m2/g and 118 cm3/g values respectively for iron-pillared clay calcined at 3000C, these values showed little decreases related to original clay mineral for chromium-pillared clay samples. At the result of the XRD (X-ray difraction patterns) analyses results showed that the basal spacing values of pillared clays increased. For the iron containing pillared clays due to delamination generally two peaks were observed at small angle region (reflection angles 2? :1-10o). The XRD, EDS (Energy-dispersive X-ray spectroscopy) and XPS (X-ray photoelectron spectroscopy) results showed the incorporation of the metals to the structure. By the iron-chromium mixed pillaring, with the increasing of the chromium incorporation success the metal content increased to 13,45 mass % for iron/chromium pillared clay from 4,48 mass % value of chromium-pillared clay. With XPS analysis iron element was observed at 785 eV binding energy as Auger and chromium was observed at average 577 eV binding energy Cr 2p3/2 orbital. Main FTIR bands of clays were retained in the pillared structure and PILCs showed bands assigned to Lewis (L), Bronsted (B) acid sites.
Benzer Tezler
- Demir-krom yüklemesinin ve yüzey sülfolamanın sba-15 in yapısal özellikleri üzerine etkisi
Effect of iron and chromium incorporation and surface sulphonation on the structural properties of sba-15
CANSU MUSAOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Kimya MühendisliğiGazi ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FATMA SUNA BALCI
- Alüminyum, demir ve krom ile aktive edilmiş MCM-41 ve SBA-15 katalizörlerinin geliştirilmesi ve etanolün seçici oksidasyon ve dehidrasyon reaksiyonlarında test edilmesi
Development of aluminum, iron and chromium activated mcm-41 and sba-15 catalysts and testing of ethanol oxidation and dehydration reactions
ARZU DİNLER
Doktora
Türkçe
2015
Kimya MühendisliğiGazi ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FATMA SUNA BALCI
PROF. DR. TİMUR DOĞU
- Dynamic membranes in aerobic membrane bioreactor systems for municipal wastewater treatment
Dinamik membranların kullanıldığı havalı membran biyoreaktör sistemleri ile kentsel atıksu arıtımı
ONUR IŞIK
Doktora
İngilizce
2021
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İBRAHİM DEMİR
DOÇ. DR. HALE ÖZGÜN ERŞAHİN
- Design of a stainless steel composite bridge according to the eurocodes and cost analysis
Paslanmaz çelik ile kompozit bir köprünün eurocode'a göre tasarımı ve maliyet analizi
TİJEN BAYER
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. BARLAS ÖZDEN ÇAĞLAYAN
- Paslanmaz çeliklere uygulanan düşük sıcaklık nitrürleme işleminin mekanik ve korozyon özelliklerine etkisi
The effect of low temperature nitriding on mechanical and corrosion properties of stainless steels
ÖZGÜR ÇELİK
Doktora
Türkçe
2010
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EYÜP SABRİ KAYALI