Gliserolün heterojen katalitik dehidrasyon ile değerlendirilmesi
Evaluation of glycerol via heterogeneous catalytic dehydration
- Tez No: 795384
- Danışmanlar: PROF. DR. İSMAİL BOZ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Proses ve Reaktör Tasarımı Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 130
Özet
Niyobyum ve fosfat ile desteklenen heterojen asidik katalizörler üzerinden gliserolden değerli kimyasalların, özellikle akroleinin sentezi, sabit yataklı reaktörlerde sıkça araştırılmıştır. Gliserolün dehidrasyonu için WO3-KIT-6 (NHSG yöntemi ve HSG yöntemi), m-WNb (sert şablon yöntemi) ve m-Nb2O5-PO4'ün (yumuşak şablon yöntemi) katalitik performansı değerlendirilmiştir. Çalışma koşullarımızın bir sonucu olarak, tüm katalizörlerde, her zaman reaksiyonun ana ürünü olarak akrolein elde edilmiştir. Katalizörler, gliserolün aerobik dönüşümü sırasında akrolein için yüksek katalitik aktiviteler ve seçimlilikler sergilemiş ve katalizör bileşimi üzerinde %40 ila %91 arasında akrolein verimi elde edilmiştir. En iyi akrolein seçimliliği, daha yüksek oranda ((Bronsted asit bölgesi)/(Bronsted asit bölgesi+Lewis asit bölgesi)) oranı, daha yüksek oranda orta asit kuvveti ve mezogözeneklilik sunan katalizörlerde elde edilmiştir. Katalizörlerin asit özellikleri, tungsten, niyobyum ve fosfat türleri ile ilişkili olduğu tespit edilmiştir. Ayrıca, farklı gözenek boyutlu KIT-6 desteklerinin akrolein seçiciliği ve koklaşma üzerindeki etkileride araştırılmıştır. Katalizörlerin asidik özelliklerinin katalitik performanslarının yanı sıra çeşitli reaksiyon sıcaklıklarının ve çeşitli sıvı saatlik uzay hızının gliserol dehidrasyonu sırasında katalitik işlevsellikler üzerindeki etkisi tespit edilmiştir. Katalizörlerin yapısal ve dokusal özellikleri, amonyaklı sıcaklık programlı desorpsiyon (NH3-TPD), Fourier dönüşümleri kızılötesi spektroskopisi (FTIR), adsorbe edilmiş piridin FTIR'ı, N2 adsorpsiyonu (BET), Raman spektroskopisi, Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM), Termogravimetrik analiz (TGA),X ışını kırınımı (XRD) ve X ışını fotoelektron spektroskopisi (XPS) ile belirlenmiştir.
Özet (Çeviri)
The synthesis of valuable chemicals, particularly acrolein, from glycerol over heterogeneous acidic catalysts, promoted with niobium and phosphate, has been investigated in fixed-bed reactors. We have evaluated the catalytic performance of WO3-KIT-6 (NHSG method and HSG method), m-WNb (hard template method), and m-Nb2O5-PO4 (soft template method) for the dehydration of glycerol. As a result of our operating conditions, all the catalysts were active and selective in the transformation of glycerol to acrolein, which was always the main product of the reaction. The catalysts exhibit high catalytic activities and selectivity for acrolein during the aerobic transformation of glycerol, with yields of acrolein between 40 and 91% on the catalyst composition. The high selectivity to acrolein was achieved on catalysts that presented a higher proportion of ((Bronsted acid sites)/ (Bronsted acid sites+ Lewis acid sites)) ratio, a higher proportion of medium acid strength, and mesoporosity. The acid properties of the catalysts were related to the superficial species of tungsten, niobium and phosphate. In addition, different pore-size KIT-6 supports were investigated for their effect on acrolein selectivity and coke content. As well as the catalytic performance of the acidic properties of the catalysts, the effect of various reaction temperatures and liquid hourly space rates on the catalytic functionalities during glycerol dehydration was determined. The structural and textural characteristics of catalysts were determined by Temperature Programmed Desorption (NH3-TPD), Fourier transforms infrared spectroscopy (FTIR), FTIR of adsorbed pyridine, N2 adsorption (BET), Raman spectroscopy, Scanning Electron Microscopy (SEM), Thermogravimetric analysis(TGA), X-ray diffraction (XRD), and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS).
Benzer Tezler
- Katalitik membranla solketal sentezi
Solketal synthesis using catalytic membrane
GÜLER HASIRCI
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Kimya MühendisliğiKocaeli ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NİLÜFER HİLMİOĞLU
- Synthesis of glycerol carbonate from glycerol over heterogeneous catalysts
Gliserolden heterojen katalizörler varlığında gliserol karbonat sentezi
SAFURE İLAYDA ÜÇÖZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Kimya MühendisliğiEge ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. EMİNE SERT
DOÇ. DR. MURAT SERT
- Biyodizel üretiminde alümina destekli heterojen katalizör tasarımı ve reaksiyon çalışmaları
Heterogeneous catalyst design supported by alumina at the biodiesel production and experiments of the reaction
MİRAY KAŞIKÇI
Yüksek Lisans
Türkçe
2009
EnerjiKocaeli ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. NEZAHAT BOZ
- Mangan oksit bazlı monodispers-gözenekli mikrokürelerin sentezi ve enerji bazlı uygulamaları
Synthesis and energy based applications of monodisperse-porous manganese oxide based microspheres
RUKİYE BABACAN TOSUN
Doktora
Türkçe
2023
EnerjiHacettepe ÜniversitesiNanoteknoloji ve Nanotıp Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SÜLEYMAN ALİ TUNCEL
- Glycerol acetylation using different heterogeneous catalysts
Farklı heterojen katalizörler kullanılarak gliserol asetilasyonu
ESRA YILMAZ MERTSOY
Doktora
İngilizce
2021
Kimya MühendisliğiEge ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SÜHEYDA ATALAY
DOÇ. DR. EMİNE SERT