Synthesis and characterization of Cu/ZnO/Al2O3 catalyst by different methods and investigation of performance in methanol steam reforming for hydrogen generation
Farklı yöntemlerle Cu/ZnO/Al2O3 katalizörünün sentezi ve karakterizasyonu ve metanol buhar reforming ile hidrojen üretimi için etkinliğinin incelenmesi
- Tez No: 718133
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ELİF AKBAY
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Eskişehir Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Proses ve Reaktör Tasarımı Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 97
Özet
Günümüz dünyası, fosil yakıtların kullanımına bağlı olarak iklim değişikliği ve sera gazı salınımı gibi çevresel sorunlarla karşı karşıyadır. Bu çevresel kaygılar ve fosil yakıt kaynaklarının hızla tükenmesi, alternatif ve yenilenebilir kaynaklardan hidrojen üretimine yönelik araştırmaları arttırdı. Proton değişim membranlı yakıt hücresi sistemi, çevre dostu ve sürdürülebilir bir çözüm olarak umut vaad eden bir enerji üretim teknolojisidir. Bu bağlamda metanol buhar reforming reaksiyonu (MSR) ile hidrojen üretimi, düşük miktarda karbon monoksit, kükürt üretiminin olmaması bu nedenle de kükürt giderimine gerek olmaması, iyi enerji yoğunluğuna sahip olması, nispeten yüksek H/C oranı ve düşük reform sıcaklığı gibi avantajları ile uygun bir yöntem olma potansiyeline sahiptir. Ancak reaksiyonun endotermik doğası ve methanolun kapsamlı dağıtım altyapısına sahip olmaması bu prosesin dezavantajlarıdır. MSR, katalizör yardımıyla metanol ve buharın reaksiyonuna dayanır ve hidrojen ve karbondioksit açığa çıkar. Katalizör aktivitesi ve seçicilik, katalizörün yapısı tarafından geliştirilebilir özelliklerdir. Bu çalışmada, hidrojen üretimi için yüksek yüzey alanı, yüksek metal dağılımı ve daha yüksek aktivite sergileyen daha iyi yapıya ve katalitik davranışa sahip bir katalizör elde etmek için hazırlama yöntemlerinin katalizörün yapısı ve katalitik davranışı üzerindeki etkisi araştırılmıştır. Konvansiyonel birlikte çöktürme, sıralı birlikte çöktürme ve bilyeli öğütme yöntemleri incelenmiştir. Sonuçlar, sıralı birlikte çöktürme yöntemiyle elde edilen katalizörlerin yüksek yüzeyli aktif bakır oluşumu ve çinko oksitin prekursör içine düzgün bir şekilde yerleşmesi sayesinde oluşan daha güçlü Cu-ZnO sinerjisine bağlı olarak üstün katalitik performansını destekleyen daha iyi aktivite veren yüksek yüzey alanına ve metal dağılımına sahip olduğunu göstermektedir.
Özet (Çeviri)
Today's world has environmental issues such as climate change and greenhouse gas emission due to the fossil fuels usage. These environmental concerns and fast depletion of fossil fuel resources increased the research for the production of hydrogen from alternative and renewable sources. Proton exchange membrane fuel cell system is a promising power generation technology fed by hydrogen as an environmentally friendly and sustainable solution. In this regard, hydrogen production through methanol steam reforming reaction (MSR) has the potential to be an appropriate method with the advantages of having low amount of carbon monoxide, no sulphur production so that there is no requirement for desulfurization, having good energy density, relatively high H/C ratio and low reforming temperature. However, endothermic nature of the reaction and not having comprehensive distribution infrastructure are drawbacks of this process. MSR is based on reaction of methanol and steam with the help of catalyst and releases hydrogen and carbon dioxide. The catalyst activity and selectivity are the properties, which can be enhanced by the structure of the catalyst. In this study, in order to obtain a catalyst having better structure and catalytic behavior, which exhibits high specific surface area, high metal dispersion and higher activity for H2 production, the effect of preparation methods on the structure and catalytic behavior of Cu/ZnO/Al2O3 were investigated. Conventional coprecipitation, sequentially coprecipitation and ball milling methods were studied. The results show that the catalysts obtained by sequentially coprecipitation has a high specific surface area and dispersion giving a higher activity which promotes the superior catalytic performance depending on formation of active copper material with higher copper specific surface and a stronger Cu–ZnO synergy thanks to proper incorporation of zinc oxide species into precursors.
Benzer Tezler
- Sentez gazından metanol üretimi için bakır esaslı katalizörlerin hazırlanması ve karakterizasyonu
Preperation and characterization of copper-based catalysts for the production of methanol from synthesis gas
DENİZCE ŞENSES
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Kimya Mühendisliğiİstanbul Üniversitesi-CerrahpaşaKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HASAN ÖZDEMİR
- Bazı polimer yapıların küçük açı x-ışını saçılma yöntemi (SAXS) ile incelenmesi
Characterization by small angle x-ray scattering (SAXS) method of some polymer structures
ÖMER ALTUNDAĞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Fizik ve Fizik MühendisliğiHarran ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ÖMER ÇELİK
- The growth of doped ZnO thin films by the silar method and investigation of structural, optical and electrical properties
Büyütülen katkılı ZnO filmlerin sılar yöntemiyle ve yapısal, optik ve elektriksel özelliklerinin incelenmesi
DHEYAALDAIN MOHAMMED HUSSEIN ALHASANI
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Fizik ve Fizik MühendisliğiÇankırı Karatekin ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ İLKER KARA
- Nanoboyutlu bakır içeren ikili katalizörlerin hazırlanması ve tanımlanması
Preparation and characterization of nanosized bimetallic copper catalysts
TUBA GÜRKAYNAK ALTINÇEKİÇ
Doktora
Türkçe
2007
Kimya Mühendisliğiİstanbul ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF.DR. İSMAİL BOZ
- Nikel, bakır ve çinko tuzlarının boraks ile reaksiyonundan elde edilen ürünlerin sentezi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of the products obtained from the reaction of nickel, copper and zinc salts with borax
EDA KELEŞ GÜNER
Doktora
Türkçe
2015
Kimya MühendisliğiAtatürk ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ABDULKADİR ÖZER