Catalyst development for conversion of glucose to 5-hydroxymethylfurfural (HMF)
Glikozun 5-hidroksimetil furfural (HMF)'a dönüşümü için katalizör geliştirilmesi
- Tez No: 434090
- Danışmanlar: DOÇ. DR. SOLMAZ AKMAZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2016
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İstanbul Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Proses ve Reaktör Tasarımı Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 94
Özet
Günümüzde enerjiye duyulan ihtiyacın artmasına paralel olarak son yıllarda alternatif enerji kaynaklarına olan ilgi de artmıştır. 5-hidroksimetil furfural (HMF), karbonhidratları yakıt kimyasalına götüren önemli ara ürünlerden biridir. Önerilen bu çalışmada ise selülozun ana birimi olan glikozun HMF ye dönüşümü için etkin olabilecek katı katalizörler hazırlanması ve bu katalizörlerle farklı çözücü ortamlarında HMF üretimi hedeflenmiştir. Çalışmada öncelikli olarak glikozun HMF'ye dönüşümünü sağlayacak katalizörler hazırlanmıştır. Destek malzemesi olarak zeolit, montmorillonit gibi gözenekli yapılar seçilerek Cr esaslı katalizörler hazırlanmıştır. Hazırlanan katalizörler kullanılarak glikozun HMF'ye dönüşüm reaksiyonları 100-150 oC sıcaklık aralığında ve 10-120 dk. aralığında değişen sürelerde 5 ml hacimli cam balonlarda 500 devir/dk hızla karıştırılarak gerçekleştirilmiştir. Çözücü olarak BMIMCl iyonik sıvı ve Dimetilsülfoksid (DMSO) kullanılarak çözücü değişiminin reaksiyonlar üzerine etkisi incelenmiştir. Reaksiyonlar sonucu sıvı ürün analizi için Yüksek Performanslı Sıvı Kromotografi cihazı (HPLC) kullanılmıştır. Katalizörlerin ortamdan filtrasyonla ayrılarak yıkanıp kurutulmasının ardından tekrar kullanılabilirliliği birkaç defa test edilmiştir. Katalizörlerin metal miktarlarının belirlenmesi için İndüktiv Kapling Plazma-Kütle Spektrometresi (ICP-MS), yüzey alanları için BET metodu, faz yapıları için X-Işını Kırınımı (XRD) ve yüzey bilgileri için X-Işını Fotoelektron Spektroskopisi (XPS) kullanılmıştır. HMF oluşum reaksiyonları sonucunda Cr esaslı zeolit ve bentonit katalizörlerinin etkinliğinin daha yüksek olduğu ve reksiyon sıcaklığının artmasıyla HMF veriminin arttığı belirlenmiştir.
Özet (Çeviri)
Recently, the interest becoming alternative energy source have increased in addition to demand increasing energy. 5-Hydroxymethylfurfural (HMF) is one of the important intermediate products converting carbohydrates into fossil fuels. In this suggested study, the main objectives are to design solid acid catalysts which will be effective in the conversion of glucose, which is the main unit of cellulose, and produce HMF in the different solvent medium with this catalysts. Firstly, in the study catalysts which will provide with conversion of glucose into HMF have been prepared. After porous structures such as montmorillonite, zeolite are selected as support metarial, Cr based catalysts were been prepared. the prepared catalysts were used in the range of 100-150 oC temperature and 10-120 min. Varying duration, glucose to HMF conversion reactions were carried out in 5 ml volume flask with mixing speed 500 rpm. When BMIMCl ionic liquids and dimethyl sulfoxide (DMSO) were used as solvent, solvent effect on reaction was examined. At the end of reactions, High-Performance Liquid Choromatography (HPLC) instrument was used in order to analyse the liquid product. After catalysts were separated by filtration, washed and dried. Reusability of catalysts were tested a few times. Inductively Coupling Plasma-Mass Spectrometry(ICP-MS), BET method, X-Ray Diffreaction (XRD) and X-Ray Photoelectron Spectroscopy (XPS) were used so as to determine the metal amounts of catalysts, surface areas, phase structures and surface information respectively. At the end of HMF formation reactions, that HMF yield increased with increasing temperature was determinated. The activity of Cr based zeolite and bentonite catalysts are higher than others.
Benzer Tezler
- Bazı atık biyokütle kaynaklarından 5-hidroksimetilfurfural ve levulinik asit eldesi için katı asit katalizörlerin geliştirilmesi ve aktivitelerinin incelenmesi
Investigation and development of solid acid catalyts from some waste biomass sources for production of 5-hydroxymethylfurfural and levulinic acid
DİLEK ÖZTÜRK
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
KimyaBursa Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ BURÇAK KAYA ÖZSEL
- Tatlı patatesten asit fosfataz enziminin kısmi saflaştırması ve kinetik özelliklerinin incelenmesi
The Purification and the study of the kinetic properties of acid phosphatase enzyme obtained from sweet potatoes
ENGİN AYKANAT
Yüksek Lisans
Türkçe
2001
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiDOÇ.DR. YÜKSEL AVCIBAŞI GÜVENİLİR
- Süperkritik su ortamında 2-propanolün Ni/Al2o3 ve Ru/Al2o3 katalizörü kullanılarak gazlaştırılması
Gasification of 2-propanol in supercritical water by using Ni/Al2o3 and Ru/Al2o3 catalysts
YAĞMUR KARAKUŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Kimya MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MESUT AKGÜN
- Palladyom eşektrodun seçici elektrokatalitik özelliklerinin D-Glikozun elektrooksidsyonunda belirlenmesi
The Determination of selective properties of palladium electrode in D-Glucose electrooxidation
İPEK BECERİK
- Catalytic depolymerization of scotch pine and lignin in supercritical ethanol
Sarıçam ve ligninin süperkritik etanolde katalitik depolimerizasyonu
CEYLANPINAR ATAY
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FİLİZ KARAOSMANOĞLU