Geri Dön

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

  1. Tez No: 418661
  2. Yazar: EZGİ DÜNDAR TEKKAYA
  3. Danışmanlar: PROF. DR. YUDA YÜRÜM
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2015
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Sabancı Üniversitesi
  10. Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. 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

  1. 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

    Türkçe

    2015

    Kimya MühendisliğiAnkara Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ALİ KARADUMAN

  2. 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

    Türkçe

    2019

    Kimyaİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. AHMET SİRKECİOĞLU

  3. 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

    İngilizce

    2010

    Kimya MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Bölümü

    PROF. DR. TİMUR DOĞU

    YRD. DOÇ. DR. DİLEK VARIŞLI

  4. 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

    Türkçe

    2019

    Kimya MühendisliğiGazi Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. FATMA SUNA BALCI

  5. 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

    Türkçe

    2021

    KimyaBurdur Mehmet Akif Ersoy Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. FATMA TOMUL