Geri Dön

CO2 activation on MnOx /Pd(111) model catalyst

MnOx /Pd(111) katalizörü üzerinde CO2 aktivasyonu

PDF İndir

  1. Tez No: 741482
  2. Yazar: ARCA ANIL
  3. Danışmanlar: PROF. DR. EMRAH ÖZENSOY
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Kimya, Chemistry
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2022
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
  10. Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 79

Özet

CO2, hem bir atmosferik bir kirletici hem de bir sera gazıdır ve bu bileşik daha değerli olan metanol, metan ve formik asit gibi ürünlere dönüştürülebilir. Ancak, CO2 molekülünün yüksek termodinamik kararlılığı nedeniyle indirgenmesi zordur. Biz bu çalışmada, MnOx/Pd(111) düzelmsel model katalizörü üzerinde, CO2 aktivasyonuna odaklandık. Pd(111) yüzeyi, hidrojen molekülünü parçalayarak, kendi yüzeyine yapıştırabilmekte, fakat CO2 molekülünü kendi yüzeyine kuvvetli bir biçimde bağlayamamaktadır. MnOx nano-yapılarının, asidik ve bazik yüzey sitelerine sahip olmaları nedeniyle, CO2 molekülünün aktivasyonunda, kolaylaştırıcı bir rol aldıkları bilinmektedir. Mevcut çalışmadaki deneyler, ultra yüksek vakum sisteminde bulunan dört kutuplu kütle spektrometresi (QMS), X-ışını spektrometresi (XPS), düşük enerjili elektron kırılımı (LEED) cihazları kullanılarak yapılmıştır. Mangan'nın Pd(111) yüzeyindeki, ince film büyüme mekanizması, XPS kullanılarak incelenmiştir. Mangan, iki farklı sıcaklıkta (85 K ve 300 K) Pd(111) yüzeyine buharlaştırılmıştır. Reaktantların dozlanmasından sonra, ürünlerin oluşumu sıcaklık programlı yüzey salınımı (TPD) ile incelenmiştir. Her iki durum için de Mn0, Mn2+ ve Mn3+ konsantrasyonu XPS kullanılarak belirlenmiştir. Oda sıcaklığında hazırlanmış filmler, endüstride değerli bir molekül olan CO'i, CO2 den elde edebilmiştir. Daha küçük MnOx parçacıkları hazırlayabilmek için, Mn buharlaştırılması, Pd(111) yüzeyine 85 K'de yapılmıştır. Ortalama mangan film kalınlığında, karbonat CO32- oluşumunu, MnOx/Pd(111)( yüzeyinde gözlemlenmiştir.

Özet (Çeviri)

CO2 is an atmospheric pollutant (i.e., a greenhouse gas) and it can be converted into valuable chemicals such as methanol, methane, and formic acid. However, CO2 reduction is a challenging process due to the thermodynamic stability of CO2. In this work, we focus on the activation of CO2 by using an atomically well-defined MnOx/Pd(111) planar model catalyst. Pd(111) surface can dissociatively adsorb hydrogen molecules, but CO2 does not strongly bind to the Pd(111) surface. On the other hand, MnOx nano-structures can facilitate the activation of CO2 due to the presence of acid and base sites on the metal oxide surface. Therefore, MnOx/Pd(111) was chosen as a model catalyst to investigate catalytic CO2 activation. A multifunctional ultra-high vacuum system with quadrupole mass spectrometer (QMS), X-ray photoelectron spectrometer (XPS), and low energy electron diffraction (LEED) was used to perform the experiments. Manganese thin film growth mechanism on Pd(111) surface was determined by using XPS. Manganese was evaporated on Pd(111) substrate at two different temperatures (i.e., 85 K and 300 K). Formation of products after the dosing of the reactants on the MnOx/Pd(111) surface was examined via temperature programmed desorption (TPD). For both cases, formed manganese oxide thin film was investigated by using XPS to estimate the relative, Mn0, Mn2+ and Mn3+ surface concentrations. Prepared manganese film on Pd(111) at 300 K could activate CO2 to CO, which is a valuable chemical for the chemical industry. To prepare smaller clusters, manganese was evaporated on the Pd(111) single crystal surface at 85 K. At moderate manganese coverage, carbonate CO32- formation was detected on the MnOx/Pd(111) interfacial sites.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    881020

    Quantum mechanical analysis of CO2-ZrO2 interaction and operando FTIR-DRIFTS analysis of WGS on Au- and Pt-based catalysts

    CO2-ZrO2 etkileşiminin kuantum mekanik analizi ile Au ve Pt bazlı WGS katalizörleri üzerinde operando FTIR-DRIFTS analizi

    ALİ UZUN

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    Kimya MühendisliğiBoğaziçi Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. AHMET ERHAN AKSOYLU

  2. Tez No

    368856

    Carbon dioxide reforming of methane on Ni-based bimetallic catalysts

    Ni-bazlı bimetalik katalizörlerde metanın karbondioksit reformasyonu

    HALE AY

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2014

    Kimya MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. DENİZ ÜNER

  3. Tez No

    709330

    N-O activation on precious metal-free metal oxide based nox removal systems

    Değerli metal içermeyen metal oksit tabanlı nox giderim sistemleri üzerinde N-O aktivasyonu

    KEREM EMRE ERCAN

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    Kimyaİhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. EMRAH ÖZENSOY

  4. Tez No

    848454

    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

    İngilizce

    2023

    Kimya Mühendisliğiİzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ ALİ CAN KIZILKAYA

  5. Tez No

    794786

    LaCoO3 as a catalyst precursor for CO2 hydrogenation to methane: Effects of calcination temperature on catalytic properties

    CO2 hidrojenasyonu ile metan Üretimi için bir katalizör öncüsü olarak LaCoO3: Kalsinasyon sıcaklığının katalitik özelliklere etkisi

    EZGİ DEMİRÖZ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    Kimya MühendisliğiKoç Üniversitesi

    Kimya ve Biyoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ALPER UZUN

Geri Dön