Density functional theory investigation of the reaction mechanisms for selective oxidation of alcohols on gold catalysts
Alkollerı̇n altın katalı̇zörler üzerınde seçı̇cı̇ oksı̇dasyon tepkı̇me mekanı̇zmalarının yük yoğunluğu fonksı̇yonelı̇ ı̇le ı̇ncelenmesı̇
- Tez No: 442067
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. HANDE TOFFOLİ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2016
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 67
Özet
Alkollerin büyük bir çoğunluğu oksijene maruz bırakıldığında, yanma tepkimesi sonucunda CO2 ve H2O moleküllerine dönüşür. Bu gibi tepkimeler ester, ke- ton, karboksil asit ve aldehid gibi endüstri için değerli kimyasalların oluştuğu ara basamaklardan meydana gelmektedir. Bu kimyasallar yiyecek, ilaç, polimer, kaplama ve benzerleri gibi geniş bir sektör yelpazesinde kullanılmaktadır. Bunun bir sonucu olarak, bu ürünlerin verimli, düşük maliyetli ve çevre dostu sentetik yöntemler ile üretilmesi ekonomik açıdan önem arz etmektedir. Seçici oksitlenme, yanma tepkimesine ara basamaklarda müdahale ederek istenilen ara ürüne ulaşım imkanı sağlamaktadır. Tepkime esnasında ortaya çıkan ara ürünlerin çeşitliliği ve oluşum mekanizmaları çevresel etkenler ve kullanılan katalizöre bağlıdır. Yapılan deneysel çalışmalarda atomik oksijen ile işlenmiş Au yüzeylerin ve Au nano parçacıkların seçici oksitlenmeyi katalize ettiği gözlemlenmiştir. Ancak varolan yüzeyin oksijen ile işlenmesi yöntemleri teknik açıdan zor ve maliyetlidir. Bu çalışmanın amacı Au yüzeyleri Ni ve Rh atomları ile düşük miktarlarda kat- kılayarak yüzeyin ethanol molekülünün seçici oksidasyon tepkimesini katalize etme performansını optimize etmektir. Ethanol molekülünün seçici oksidasyonunu anlamak adına, tartışmaya açık olarak, kullanılan en başarılı teorik yöntem olan Yük Yoğunluğu Fonksiyoneli (DFT) kullanıldı. Çalışmamızda ethanol mo- lekülünün katkılı yüzeyler üzerinde altbileşenlerine ayrılması ile alakalı sonuçlar sunulmuştur.
Özet (Çeviri)
Most alcohols, when exposed to oxygen, are converted into CO2 and H2O as a result of a combustion reaction. Such reactions consist of several intermediate steps, which produce industrially valuable chemical species such as esters, ketones, carboxylic acids and aldehydes. These chemicals find uses in a wide range of applications in food, pharmaceutical, polymer and plating industries along with many others. As a result, there are considerable economical interests in the design of efficient, low-cost and environmentally low-impact synthetic routes of these products. Selective oxidation provides a way to interrupt the combus- tion reaction at the desired stage and extract the by-product of interest. The variety of these intermediate products and the particular mechanism is dictated by the environment and the catalyst used. Experimental studies have already indicated that the Au nanoparticles and Au surfaces pre-treated with atomic oxygen successfully catalyze selective oxidation. Current oxygen pretreatment techniques are, however, difficult and costly. The aim of this study is to design Au surfaces by means of doping the surface with Ni and Rh atoms in low concentrations to increase the performance of the surface for selective oxidation of ethanol. We utilize arguably the most successful theoretical method to ever have been used in surface science, namely Density Functional Theory (DFT), to understand the selective oxidation of ethanol. We present results concerning the dissociation of ethanol into subcomponents on these doped surfaces.
Benzer Tezler
- Mechanistic investigation of carbon dioxide hydrogenation on bimetallic iron-cobalt surfaces by density functional theory
Bimetalik demir-kobalt yüzeylerinde karbondioksit hidrojenasyonunun yoğunluk fonksiyonel teorisi'ne göre mekanistik incelenmesi
DİLAN TUNÇER
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Kimya Mühendisliğiİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ALİ CAN KIZILKAYA
- Metalli ftalosiyanin bileşiklerinin katalizör etkilerinin hesapsal kimya yöntemleri ile incelenmesi
The investigation of catalytic activity of metal phthalocyanines using computational chemistry method
MEVLÜT YILDIZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2009
KimyaGebze Yüksek Teknoloji EnstitüsüKimya Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. HATİCE CAN
- 151,153,155sm çekirdeklerinde düşük enerjili elektromanyetik dipol modların teorik olarak araştırılması
Theoretical investigation of low energy electromagnetic dipole modes in 151,153,155sm nuclei
YASEMİN KARADEMİRCİ KÖMÜRCÜ
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Fizik ve Fizik MühendisliğiSakarya ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. EMRE TABAR
- Density functional theory investigation of catalytic processes relevant to environmental applications: Metal oxides and molten metals
Çevresel uygulamalarla ilgili katalitik süreçlerin yoğunluk fonksiyoneli teorisi araştırması: Metal oksitler ve eriyik metaller
ARDA ERBASAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Fizik ve Fizik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HANDE TOFFOLİ
- A dft investigation of the tacticity of acrylamides in free radical polymerization
Akrilamidlerin serbest radikal polimerizasyonunun taktisitesinin dft ile incelenmesi
GÜLRU KAYIK
Yüksek Lisans
İngilizce
2011
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. NURCAN TÜZÜN