Synthesis and characterization of metal loaded MCM-41 zeotypes and their utilization in hydrogen storage
Metal yüklenmiş MCM-41 üretimi, karakterizasyonu ve hidrojen depolanmasında kullanımı
- Tez No: 418661
- Danışmanlar: PROF. DR. YUDA YÜRÜM
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2015
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Sabancı Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 103
Özet
Bu çalışmada yüksek yüzey alanı ve düzenli gözenek yapısı ile gaz adsorpsiyonu için uygun mezogözenekli bir malzeme olan MCM-41'in hidrojen depolama davranışı incelenmiştir. Hidrojen depolama kapasitesini iyileştirmek için MCM-41'e hidrojen tutma özelliğine sahip Pd ve Ni yüklenmiştir. MCM-41 üretimi için mikrodalga yöntemi kullanılmış ve metaller üretilen malzeme kalsine edilmeden önce yüklenmiştir. Yüklenen metallerin (Pd ve Ni) ve mikrodalga gücünün (90 ve 120 W) MCM-41 yapısı üzerindeki etkileri incelenmiştir. Üretilen malzemelerin karakterizasyonu için XRD cihazı, fourier transform kızılötesi spektrosktrometresi (FTIR), taramalı electron mikroskobu (SEM), geçirimli electron mikroskobu (TEM), termogravimetrik analiz cihazı (TGA), BET analiz cihaz ve X-ray fotoelektron spektrometresi kullanılmıştır. Malzemelerin hydrogen depolama kapasiteleri, Intelligent Gravimetric Analyzer (IGA) ile 298 K'de ve 10 bar basınca kadar ölçülmüştür. MCM-41'e Pd ve Ni yüklenmesinin hidrojen depolama kapasitesini arttırdığı gözlenmiştir. Pd-Ni, Ni ve Pd yüklenmiş MCM-41'in hidrojen depolama kapasitesi sırasıyla ağırlıkça % 0.98, 1.34 ve 1.74 olarak ölçülmüştür. Malzemelerin yapısal özellikleri üretim sırasında kullanılan mikrodalga güçten etkilendiği görülmüştür. Hidrojen depolanmasının kinetik olarak incelenmesi ve deney sonuçlarının hesaplamalı çalışmalardan elde edilen bulgularla değerlendirilmesi literatüre özgün bir katkı olmuştur.
Özet (Çeviri)
In this study, we investigated the hydrogen storage behavior of MCM-41 that is a mesoporous material with high surface area and uniform pore size, which makes it a good candidate for gas adsorption applications. To improve the hydrogen storage capacity of MCM-41, the samples were loaded with Pd and Ni that are known with their affinities to hydrogen. MCM-41 samples were synthesized by microwave irradiation and metals were loaded before the samples were calcined. The effect of loading metals (Pd and Ni) and microwave power (90 and 120 W) to the structure of MCM-41 were investigated. The samples were characterized by X-ray diffraction, Fourier transform infrared spectroscopy, scanning electron microscopy, transmission electron microscopy, thermogravimetric analyzer, BET analyzer, and X-ray photoelectron spectroscopy. The hydrogen storage capacities of the samples were measured by Intelligent Gravimetric Analyzer (IGA) at 298 K and up to 10 bar. The kinetics behavior and computational modeling of the hydrogen storage of MCM-41 were also investigated. It was seen that loading Pd and Ni to MCM-41 enhanced the hydrogen uptake of the material. The highest adsorption capacities were measured as 0.98, 1.34, 1.74 wt% for Pd-Ni, Ni, and Pd loaded MCM-41, respectively. The textural properties of the samples were affected by the microwave power used during the synthesis. The kinetics investigation and the review of the experimental results with the findings of the computational studies were novel contributions to the literature.
Benzer Tezler
- Metal yüklü MCM-41 ve beta zeolit katalizörler kullanılarak 2-metilnaftalinden dimetilnaftalinlerin sentezlenmesi
Synthesis of dimethynaphthaneles from 2-methylnaphthalene using metal loaded MCM-41 and beta zeolite catalysts
FATİH GÜLEÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Kimya MühendisliğiAnkara ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİ KARADUMAN
- Mikro ve mezo gözenekli malzemelere salisilik asit ve steroid yüklenmesi ve salımı
Salicylic acid and steroid loading and release for micro and mesoporous materials
İBRAHİM AVNİ ALEV
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET SİRKECİOĞLU
- Direct synthesis of dimethyl ether (DME) from synthesis gas using novel catalysts
Yeni katalizörler kullanarak doğrudan sentez gazından dimetil eter (DME) üretimi
AYÇA ARINAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2010
Kimya MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Bölümü
PROF. DR. TİMUR DOĞU
YRD. DOÇ. DR. DİLEK VARIŞLI
- Metal yüklenmiş mezogözenekli silika sütunlu kil yeni nesil katalizörlerin sentezi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of metal loaded new generation meso porous silica pillared catalyst
BURCU YETER DİNÇER
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Kimya MühendisliğiGazi ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FATMA SUNA BALCI
- Gıda ambalaj uygulamaları için biyopolimer-kil nanokompozit malzeme sentezi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of biopolymer-clay nanocomposite material for food packaging applications
MUHİTTİN GÜLPINAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
KimyaBurdur Mehmet Akif Ersoy ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FATMA TOMUL