Geri Dön

Metanın toplam oksidasyon reaksiyonunda LaNiMO3 (M=Mn, Co, Cu, Ag) perovskit katalizörlerinin aktivitelerinin incelenmesi

Investigation of activities of LaNiMO3 (M=Mn, Co, Cu, Ag)perovskite catalysts for total oxidation of methane

PDF İndir

  1. Tez No: 702658
  2. Yazar: ESRA BULAGAY
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. FİLİZ DEREKAYA
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2021
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Gazi Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 97

Özet

Bu çalışmada farklı metal içerikli LaNi0.5M0.5O3 (M=Ag, Cu, Co, Mn) perovskit katalizörlerinin sentezi, karakterizasyonu ve metanın toplam yanma reaksiyonları için aktivite çalışmaları gerçekleştirilmiştir. LaNi0.5M0.5O3 (M=Ag, Cu, Co, Mn) perovskit katalizörleri hem birlikte çöktürme yöntemi ile hem de Pechini sol-jel yöntemi kullanılarak sentezlenmiştir. Sentezlenen katalizörlerin karakteristik özelliklerini belirlemek için X-ışını kırınımı, N2 adsorpsiyon/desorpsiyon, elektron mikroskopisi (SEM ve HRTEM), Endüktif eşleşmiş plazma optik emisyon spektrometresi (ICP-OES) ve X-ışını fotoelektron spektroskopisi (XPS) karakterizasyon teknikleri uygulanmıştır. Karakterizasyon analizleri sonucunda; katalizörlerin kristal fazları, ortalama kristal boyutları, N2 adsorpsiyon/desorpsiyon izotermleri, gözenek hacim değerleri, ortalama gözenek çapları, yüzey alanları, yüzey topografyası, katalizör faz yapısında bulunan bileşenlerin oranı, elementel kompozisyon ve elementlerin oksidasyon halleri ile ilgili sonuçlar elde edilmiştir. X-ışını kırınım deseni katalizörlerde NiO, La2O3, MnO, Co3O4, CuO ve metalik Ag kristal fazlarının oluştuğunu göstermiştir. En şiddetli piklerden hesaplanan ortalama kristal boyutu değerlerinden her iki yöntemle hazırlanan LaNi0.5Mn0.5O3 katalizörünün diğer katalizörlere göre daha yüksek ortalama kristal boyutuna sahip oldukları belirlenmiştir. Ortalama gözenek çapları genel olarak katalizör yapılarının %50' den fazlasını mikro+mezo gözeneklerin oluşturduğunu göstermiştir. BET çok noktalı yüzey alan sonuçları incelendiğinde ise hazırlama yöntemi açısından karşılaştırma yapıldığında birlikte çöktürme yöntemi ile hazırlanmış katalizörlerde daha yüksek yüzey alanları elde edilmiştir. Katalizörlerin katalitik aktiviteleri metanın toplam oksidasyonu reaksiyonu için 300-800oC sıcaklık aralığında gerçekleştirilmiştir. Metanın toplam oksidasyonu reaksiyonu O2 ile ön işlem yapmadan ve 1 saat boyunca oda sıcaklığında O2 ile ön işlem yapılarak gerçekleştirilmiştir. En iyi katalitik aktiviteyi O2 ile ön işlem uygulanmış birlikte çöktürme yöntemiyle sentezlenmiş Mn katkılı LaNi0.5Mn0.5O3 katalizörü göstermiştir. LaNi0.5Mn0.5O3 katalizörü metanın toplam oksidasyonu reaksiyonu için ön işlem olmadan 560oC'de %50 dönüşüm verirken, ön işlem uygulanmış olarak 557oC'de %50 dönüşüm vermiştir.

Özet (Çeviri)

In this study, synthesis and characterization of different metal-containing LaNi0.5M0.5O3 (M = Ag, Cu, Co, Mn) perovskite catalysts and activity studies for total oxidation reaction of methane were carried out. Catalysts containing LaNi0.5M0.5O3 (M = Ag, Cu, Co, Mn) were synthesized using both the co-precipitation method and the Pechini sol-gel method. X-ray diffraction, N2 adsorption/desorption, electron microscopy (SEM and HRTEM), inductively coupled plasma optical emission spectrometry (ICP-OES) and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) characterization techniques were applied to determine the characteristics of the synthesized catalysts. As a result of the characterization analysis; analysis of the crystal phases of catalysts, average crystal sizes, N2 adsorption / desorption isotherms, pore volume values, average pore diameters, surface areas, surface topography, ratio of components in the catalyst phase structure, elemental composition and oxidation states of the elements were made. X-ray diffraction patterns showed that NiO, La2O3, MnO, Co3O4, CuO and Ag crystal phases were formed in catalysts. It was determined that LaNi0.5Mn0.5O3 catalyst prepared by both methods from the average crystal size values calculated from the most severe peaks had higher average crystal size compared to other catalysts. Average pore diameters have shown that more than 50% of catalyst structures are generally composed of micro + meso pores. When the BET multi-point surface area results are examined, and comparison is made in terms of the preparation method, higher surface areas were obtained in the catalysts prepared by co-precipitation method. Catalytic activities of catalysts were carried out in the temperature range of 300-800oC for the total oxidation reaction of methane. The total oxidation reaction of methane was carried out without pre-treatment with O2 and pre-treatment with O2 at room temperature for 1 hour. Mn doped LaNi0.5Mn0.5O3 catalyst, synthesized by co-precipitation method, showed the best catalytic activity. While LaNi0.5Mn0.5O3 catalyst gave 50% conversion at 560oC without pretreatment for the total oxidation reaction of methane, it gave %50 conversion at 557oC with pretreatment.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    887833

    Methane to methanol partial oxidation using Cu-ferrierite

    Cu-ferrierit kullanılarak metanın metanole kısmi yükseltgenmesi

    ABDULLAH AZAD YILMAZ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    Kimya MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. BAHAR İPEK TORUN

  2. Tez No

    114898

    Palladyum-alumina tabletlerde hidrojen difüzyonu ve membran reaktör uygulamaları

    Hydrogen diffusion in palladium-alumina tablets and membrane reactor applications

    MELTEM DOĞAN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2001

    Kimya MühendisliğiGazi Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. GÜLŞEN DOĞU

  3. Tez No

    196855

    Dynamic simulation of an indirect partial oxidation reactor for methane conversion to hydrogen

    Metan gazının dolaylı kısmi oksidasyon reaktöründe hidrojene dönüşümünün dinamik benzetimi

    MUSTAFA KARAKAYA

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2006

    EnerjiBoğaziçi Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ.DR. AHMET ERHAN AKSOYLU

    PROF.DR. ZEYNEP İLSEN ÖNSAN

  4. Tez No

    246021

    Modeling of methane autothermal reforming in a cylindrical Pt-Ni washcoated reactor

    Pt-Ni kaplanmış silindirik reaktörde metan gazının ototermal reformlanmasının modellenmesi

    BEYZA KURDOĞLU

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2009

    Kimya MühendisliğiBoğaziçi Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Bölümü

    DOÇ. HASAN BEDİR

    PROF. AHMET ERHAN AKSOYLU

  5. Tez No

    76078

    Catalytic partial oxidation of methane

    Metanın katalitik kısmi oksidasyonu

    ŞÜKRÜ ÖZTÜRK

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    1998

    Kimya MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. IŞIK ÖNAL

Geri Dön