Geri Dön

5 hidroksimetilfurfural'dan (hmf) 2,5 dimetilfuran (dmf) üretimi

Production of 2,5 dimethylfuran from 5- hydroxymethylfurfural

  1. Tez No: 532977
  2. Yazar: MERVE ESEN
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. SOLMAZ AKMAZ, PROF. DR. MEHMET ALİ GÜRKAYNAK
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: 5-Hidroksimetilfurfural, 5-Dimetilfuran, biyoyakıt, enerji, katalizör, 5-Hydroxymethlyfurfural, 5-Dimethylfuran, biofuel, energy, catalyst
  7. Yıl: 2018
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa
  10. Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Proses ve Reaktör Tasarımı Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 123

Özet

Günümüzde fosil yakıtların giderek azalması ve enerjiye olan ihtiyacın gün geçtikçe artması nedeniyle alternatif enerji kaynaklarının araştırılması hususunda gerçekleştirilen çalışmalar önem kazanmıştır. Biyokütle hem yenilenebilir hem de ekonomik olması ile alternatif enerji kaynağı olarak oldukça dikkat çekmektedir. Biyokütleden elde edilebilecek, kimyasal ve yakıt üretimi için önemli ara ürünlerden biri olan 5-Hidroksimetilfurfural (HMF) ve yakıt ve/veya yakıt katkısı olarak kullanılmaya uygun özellikleri bulunan 2,5-Dimetilfuran (DMF) yenilenebilir enerji eldesinde umut vaad eden bileşiklerdir. Bu çalışma kapsamında biyokütleden elde edilebilen ve değerli kimyasalların, yakıtların eldesinde önemli bir ara ürün olan HMF'den yüksek nitelikte özelliklere sahip bir biyoyakıt olarak nitelendirilen DMF eldesi için yeni katalizörlerin geliştirilmesi hedeflenmiştir. Gerçekleştirilen çalışmada önce Ru, Co ve Mn tuzlarından literatürde mevcut olmayan tekli ve çoklu katalizörler ortak çöktürme, sol-gel yöntemleri kullanılarak hazırlanmış, takiben H2 ve NaBH4 ile indirgeme yöntemleri kullanılarak elde edilmiştir. Elde edilen katalizörler HMF'nin hidrojenasyon ile DMF'ye dönüşüm reaksiyonlarında, sıcaklık, süre, H2 basıncı, çözücü, katalizör miktarı gibi reaksiyon parametreleri değiştirilerek aktivite testlerine tabii tutulmuştur. Reaksiyon hızı ve seçimlilik yönünden etkin bulunan katalizörlerin yüzey alan analizleri için Brunauer-Emmtt-Teller; BET metodu, faz yapıları için X-Ray Kırınımı (XRD), metal dağılımları için Geçirgenlik Elektron Mikroskobu (TEM), yüzey yapıları ve içeriğinde yer alan elementlerin kimyasal ve elektron durumu için X-Ray Fotoelektron Spektroskopisi (XPS), katalizörlerin içeriğindeki metal miktarlarını belirlemek için İnduktiv Kapling Plazma Kütle Spektroskopisi (ICP-MS), katalizör içeriğindeki metal oksitlerin metalik forma indirgendiği sıcaklığı belirlemek için Sıcaklık Programlamalı İndirgeme (TPR) yöntemleri kullanılmıştır. Değişik reaksiyon koşullarında farklı oranlarda hazırlanan Co/Mn katalizörleri ile sol-gel yöntemi ile SiO2 üzerine oturtulan Ru-Co/SiO2 katalizörlerinin HMF'nin DMF'ye dönüşümünde hem reaksiyon hızı hem de seçimlilik yönünden etkili olduğu bulunmuştur. En yüksek dönüşüm ve seçimlilik değerlerine literatürde mevcut olmayan %4 oranında Ru içeriğine sahip Ru-Co/SiO2 sol-gel katalizörü ile ulaşılmıştır. Ayrıca içeriğinde soy metal bulunmayan Co/Mn katalizörleri ile de değişik reaksiyon koşullarında HMF'nin hidrojenasyonu ile DMF'ye dönüşüm reaksiyonlarında yüksek dönüşüm ve seçimlilik değerlerine ulaşılabileceği tespit edilmiştir. Kasım 2018, 104. sayfa.

Özet (Çeviri)

Nowadays, the studies on the research of alternative energy sources have ganined importance as the fosil fuels are gradually decreasing and the need of energy increases day by day. Biomass is both renewable and economical alternative energy sources, so it is attracted the attention. 5- Hydroxymethylfurfural (HMF) is one of the most important intemediate product were produced from biomass and can be used on the chemical and fuel production and 2,5-Dimethylfuran (DMF) has valuable properties for will be used like fuel and/or fuel additivies. HMF and DMF are promising compounds for renewable energy. The scope of the study, it is aimed to develop new catalysts for production DMF which has high quality properties biofuel from HMF which is an important intermediate product can be produced from biomass and valuable chemicals, fuels are produced from HMF. In the study, the mono- or multi- catalysts which were not presented in literatüre from Ru, Co and Mn salts were prepared using precipitation, sol-gel methods, followed by H2 or NaBH4 reduction methods. This catalysts were subjected in activity tests by changing the rection parameters such as temperature, time, pressure of H2, solvent, amount of catalyst for DMF production from HMF with hydrogenation process. For catalyst found to be effective for reaction rate and selectivity, Brunauer-Emmtt-Teller (BET), X-Ray Differaction (XRD), Transmittance Electron Microscopy (TEM), X-Ray Photoelectron Spectroscopy (XPS), Inductive Plasma Mass Spectroscopy (ICP-MS), Temperature Programmed Reduction (TPR) were used to for surface areas analysis, phases structures, metal distribution, chemical and electron status of the elements in the surface structures and content, determine the metal content of the catalysts, determine the temoerature at which metal oxides in the catalysts were reduced to the metallic form, respectively. Co/Mn catalysts prepared with different ratios and Ru-Co/SiO2 catalyst placed on SiO2 by using sol-gel method were found to be effective in both reaction rate and selectivity under different reaction conditions for conversion to DMF from HMF. The highest conversion and selectivity values were obtained with Ru-Co/SiO2 catalyst with 4% Ru content which was not found in the literature. In addition, it has been determined that hidh conversion and selectivity values can be achieved in the conversion DMF from HMF with hydrogenation reactions under different reaction conditions with Co/Mn catalyst which do not have noble metals. November 2018, 104. pages.

Benzer Tezler

  1. Techno-economic analysis of bioethanol production as a co-product from biomass

    Biyokütleden yan ürün olarak biyoethanol üretiminin tekno-ekonomik olarak incelenmesi

    ÖZGE DOYRANLI

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    Kimya MühendisliğiGebze Teknik Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ HASAN ŞILDIR

  2. Muğla bölgesinde üretilen çam balı ve propolisin mikroskobik, organoleptik ve kimyasal analizi

    The microscopic, organoleptic and chemical analysis of pine honey and propolis, which are produced in Muğla region

    ASLI ÖZKÖK

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2009

    BiyolojiHacettepe Üniversitesi

    Biyoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. KADRİYE SORKUN

  3. Kars'ta tüketilen süzme balların kimyasal analizi ile ısıtma ve kimyasal bileşiminin HMF değeri üzerine etkisinin araştırılması

    Chemical analysis of filtered honey consumed in Kars and investigation of the effect of heating and its chemaical composition on HMF value

    ELA AKIN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Gıda MühendisliğiKafkas Üniversitesi

    Gıda Hijyeni ve Üretimi Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ GÜVEN GÜLBAZ

  4. Farklı durultma proseslerinin elma suyu üretiminde fumarik asit miktarına ve bazı kalite özelliklerine etkisi

    Effect of various processes on the fumaric acid and some other properties of apple juice

    ŞÜKRÜ YILMAZ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2005

    Gıda MühendisliğiPamukkale Üniversitesi

    Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    Y.DOÇ.DR. YAHYA TÜLEK

  5. Muğla yöresi çam ballarının kimyasal analizleri

    Chemical analysis of the pine honey of Mugla region

    METİN GÜNDOĞAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2009

    KimyaMuğla Üniversitesi

    Kimya Bölümü

    PROF. DR. MANSUR HARMANDAR