Geri Dön

Kobalt içerikli karbon nanomalzemeler ile amonyaktan hidrojen üretimi çalışmaları

Studies on hydrogen production from ammonia over cobalt incorporated carbon nanomaterials

PDF İndir

  1. Tez No: 431124
  2. Yazar: AYTAK MAMMADLI
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. DİLEK VARIŞLI
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Aile Planlaması, Kimya Mühendisliği, Family Planning, Chemical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2016
  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: 95

Özet

Bu tez çalışmasında, amonyaktan yüksek verimle hidrojen üretmek için mezogözenekli karbon ve aktif karbon ile farklı kobalt tuzları kullanılarak nanokatalizörlerin sentez, karaterizasyon ve aktivite çalışmaları yapılmıştır. Katalizörlerin sentezi emdirme yöntemi ile gerçekleştirilmiş olup, kobalt öncül madde olarak kobalt nitrat, kobalt asetat ve kobalt klorür tuzları farklı miktarlarda yüklenmiştir. Hazırlanan katalizörlerin yapısal özellikleri, X-ışını kırın deseni analizi, azot fizisorpsiyon analizi SEM-EDS teknikleri ile belirlenmiştir. Reaksiyon çalışmaları sabit yataklı sürekli akış reaktöründe 0,1 g katalizör kullanılarak 60 ml/dak saf amonyak akışında 400-700oC reaksiyon sıcaklığında test edilmiştir. Mezogözenekli karbon destekli katalizörlerin aktif karbon destekli katalizörlerden daha yüksek yüzey alanına sahip olduğu belirlenmiştir örneğin CoAs@MC(0.05) katalizörünün yüzey alanı 218 m2/g iken CoAs@AC(0.05) katalizörünün yüzey alanı 23 m2/g'dir. Kobalt oksit kristalleri hazırlanan bütün katalizörlerin yapısında gözlenirken, kobalt klorür kullanılan katalizörlerin yapısında ise uygulanan ısıl işlemler sonrasında bir miktar klor kaldığı tespit edilmiştir. Sentez koşullarında aynı metal yükleme miktarında hazırlanan katalizörlerden mezogözenekli karbon destekli katalizörlerin aktif karbon destekli katalizörlere göre daha yüksek kobalt içeriği elde edilen EDS sonuçlarından görülmüştür. Mezogözenekli karbon destekli kobalt nitrat (CoN@MC(0.5)) ve kobalt asetat yüklü katalizörlerle (CoAs@MC(0.05) ve CoAs@MC(0.1)) reaksiyon sıcaklığı 600oC iken toplam dönüşüme ulaşılmıştır. Mezogözenekli karbon destekli kobalt klorür kullanılarak hazırlanan katalizörlerle ise %80 üzeri dönüşüm alınmıştır. Aynı deney koşullarında, mezogözenekli karbon destekli katalizörlerden kobalt asetat yüklü katalizörler amonyaktan hidrojen üretiminde en yüksek aktiviteyi göstermektedir. Aktif karbon destekli kobalt yüklü katalizörlerin aktivitelerinin ise mezogözenekli karbon destekli kobalt yüklü katalizörlerin aktivitesine göre düşük olduğu görülmüştür ve bu durum yapısal farklılıklarla açıklanmıştır.

Özet (Çeviri)

In this thesis, characterization and activity tests of mesoporous carbon and active carbon supported cobalt incorporated nanocatalysts for hydrogen production from ammonia were carried out. Catalysts were synthesized following the impregnation procedure and different cobalt precursors, namely cobalt nitrate, cobalt acetate and cobalt chloride, were incorporated at different loadings. Structural properties of catalysts were determined by XRD, azot physisorption and SEM-EDS techniques. Reaction experiments were carried out in a continuous flow packed bed reactor using 0.1 g of each catalyst under the flow of pure ammonia with 60ml/min at reaction temperatures between 400 and 700oC. Mesoporous carbon supported catalysts have higher surface area than active cabon supported ones. For example, the surface area of CoAs@MC(0.05) was 218 m2/g while that of CoAs@AC(0.05) was 23 m2/g. Cobalt oxide crystals were observed in the structure of all the synthesized catalysts while some chlorine particles were determined in the structure of catalysts prepared using cobalt chloride in spite of applied thermal steps. Among the catalysts having the same metal loading in their synthesis solution, higher amount of cobalt was determined in the structure of mesoporous carbon supported catalysts in comparison to active carbon supported ones according to EDS results. Total conversion was achieved over mesoporous carbon supported cobalt nitrate incorporated catalysts such as CoN@MC(0.5)) and cobalt acetated incorporated catalysts such as CoAs@MC(0.05) and CoAs@MC(0.1) at 600oC. At the same temperature, ammonia conversion values over 80% were obtained over mesoporous carbon supported cobalt chloride incorporated ones. Under the same reaction conditions, among the mesoporous supported catalysts, cobalt acetate incorporated ones show the highest activity in hydrogen production from ammonia. It was seen that the activities of active carbon supported cobalt catalysts were lower than mesoporous carbon supported cobalt catalysts due to structural differences.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    610921

    Nikel ve kobalt içerikli mezogözenekli alümina katalizörleri ile hidrojence zengin sentez gazı üretimi

    Production of hydrogen rich synthesis gas with nickel and cobalt containing mesoporous alumina catalysts

    ŞAHİKA ÖZEL ŞAHİN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Kimya MühendisliğiGazi Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. NURAY OKTAR

  2. Tez No

    439602

    Metal organic framework (MOF) based mixed matrix membranes for Co2 separation: Microporous metal imidazolate framework (MMIF) and strontium-based mofs

    Co2 ayırma amaçlı metal organik kafes (MOF) içeren karışık matrisli membranlar: mikrogözenekli metal imidazolat kafes (MMIF) ve stronsiyum esaslı mof yapılar

    MAHDI AHMADI

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2016

    Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ŞERİFE BİRGÜL ERSOLMAZ

  3. Tez No

    467700

    Kobalt-nikel nanopartiküllerinin ve karbon içerikli nanokompozitlerinin sentezi ve incelenmesi

    Synthesis and investigation of cobalt-nickel nanoparticles and their carbon containing nanocomposites

    EMRE KARADUMAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2017

    Bilim ve TeknolojiYıldız Teknik Üniversitesi

    Biyomühendislik Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MEHMET BURÇİN PİŞKİN

  4. Tez No

    392540

    Lityum iyon piller için aktif ve inaktif bileşenli silisyum esaslı nanokompozit anotlar

    Active and inactive component silicon based nanocomposite anodes for lithium ion batteries

    TUĞRUL ÇETİNKAYA

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2015

    Metalurji MühendisliğiSakarya Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HATEM AKBULUT

  5. Tez No

    131645

    Bazı metal içerikli borat, fosfat ve borfosfat bileşiklerinin hidrotermal ve mikrodalga yöntemleri ile sentezlenmesi ve karakterizasyonu

    Synthesis and characterization of metal containing borate, phosphate and borophosphate compounds by hydrothermal and microwave methods

    FİGEN DEMİRAL KURTULUŞ

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2003

    KimyaBalıkesir Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF.DR. MUSTAFA ÖZCAN

    Y.DOÇ.DR. HALİL GÜLER

Geri Dön