Geri Dön

Karbonmonoksit metanlaşma reaksiyonu için zeolit destekli katalizörler geliştirilmesi ve mikrokanallı reaktörde test edilmesi

Development of zeolite supported catalysts for carbonmonoxide methanation reaction and testing in a microchannel reactor

  1. Tez No: 820039
  2. Yazar: YUSUF SERKAN KILINÇ
  3. Danışmanlar: PROF. DR. FİLİZ DEREKAYA
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2023
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Gazi Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: İleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 111

Özet

Bu çalışmanın amacı karbon monoksit metanlaşma reaksiyonu için SAPO-34 ve HZSM-5 zeolit destekli NiO içeren katalizörlerin hazırlanması, karakteristik özelliklerinin belirlenmesi ve katalitik aktivitelerinin hem klasik reaktörde hem de mikro kanallı mikro reaktörde test edilmesidir. ZSM-5 zeoliti iyon değiştirme yöntemiyle hidrojen ile doyurularak HZSM-5 formuna getirilmiştir. SAPO-34 zeolit desteği hidrotermal sentez metoduyla sentezlenmiştir. Gerçekleştirilen bu çalışmada CO metanlaşma reaksiyonu için SAPO-34 ve HZSM-5 zeolitleriyle desteklenmiş %15 NiO içeren katalizörler hem emdirme yöntemiyle hem de yüzey aktif madde destekli emdirme yöntemiyle sentezlenmiştir. Sentez sürecinde çözücü olarak su, 1-Propanol, etil alkol ve aseton kullanılmıştır. Hazırlanan destek ve katalizörlerin karakterizasyon çalışmaları için Fourier Dönüşümlü Kızıl Ötesi Spektrometresi (FTIR), X-ışını kırınım deseni analizi (XRD), N2 fizisorpsiyon analizi ve elektron mikroskopisi analizleri (SEM ve HRTEM) yapılmıştır. Taramalı elektron mikroskobu (SEM) ve yüksek çözünürlüklü geçirimli elektron mikroskobu (HRTEM) analizleri sonucunda yüzey aktif maddenin NiO kristal fazının desteğin gözenekli yapısı içine girmesine katkı sağladığı görülmüştür. Klasik reaktörde ise CO metanlaşması için katalitik aktivite çalışmaları sonucunda 276 C'de % 50 CO dönüşüm verme sıcaklığı (T1/2) ile emdirme yöntemiyle üretilen 1-Propanol kullanılarak hazırlanmış %15 NiO/HZSM-5 katalizörü en iyi katalitik aktivite performansını göstermiştir. En yüksek katalitik aktiviteye sahip diğer katalizör ise 295 C' de % 50 CO dönüşüm verme sıcaklığı ile (T1/2) yüzey aktif madde destekli emdirme yöntemiyle ve 1-Propanol ile hazırlanmış %15 NiO/HZSM-5 katalizörü olarak belirlenmiştir. HZSM-5 destekli katalizörler SAPO-34 destekli katalizörlere daha yüksek katalitik aktivite performansı göstermişlerdir. Çözücü olarak 1-Propanol kullanılarak hazırlanmış katalizörlerden yüksek aktiviteler elde edilmiştir. Hazırlanan katalitik aktiviteleri aynı zamanda mikro kanallı mikro reaktörde de test edilmiştir. Katalizörden büyük çoğunluğu mikro kanallı mikro reaktörde daha yüksek aktivite performansı göstermiştir.

Özet (Çeviri)

The aim of this study is to prepare SAPO-34 and HZSM-5 zeolite supported NiO-containing catalysts for carbon monoxide methanation reaction, to determine their characteristics and to test their catalytic activities both in conventional reactor and micro-channel micro-reactor. ZSM-5 zeolite was converted to HZSM-5 form by saturating with hydrogen by ion exchange method. SAPO-34 zeolite support was synthesized by hydrothermal synthesis method. In this study, catalysts containing 15% NiO supplemented with SAPO-34 and HZSM-5 zeolites for the CO methanation reaction were synthesized by both the impregnation method and the surfactant assisted impregnation method. Water, 1-Propanol, ethyl alcohol and acetone were used as solvents in the synthesis process. For the characterization studies of the prepared supports and catalysts, Fourier Transform Infrared Spectrometer (FTIR), X-ray diffraction pattern analysis (XRD), N2 physisorption analysis and electron microscopy analyzes (SEM and HRTEM) were performed. As a result of scanning electron microscopy (SEM) and high resolution transmission electron microscopy (HRTEM) analyzes, it was observed that the NiO crystal phase of the surfactant contributed to the penetration of the porous structure of the support. In the classical reactor, as a result of the catalytic activity studies for CO methanation, the 15% NiO/HZSM-5 catalyst prepared by using 1-Propanol produced by the impregnation method with 50% CO conversion temperature (T1/2) at 276 C showed the best catalytic activity performance. The other catalyst with the highest catalytic activity was determined as 15% NiO/HZSM-5 catalyst prepared with 1-Propanol and with the surfactant assisted impregnation method with 50% CO conversion temperature (T1/2) at 295 C. HZSM-5 supported catalysts showed higher catalytic activity performance than SAPO-34 supported catalysts. High activities were obtained from the catalysts prepared by using 1-Propanol as solvent. The prepared catalytic activities were also tested in the micro reactor. Most of the catalysts showed higher activity performance in the micro reactor.

Benzer Tezler

  1. Karbondioksit ve karbonmonoksit metanlaşma reaksiyonu için zeolit destekli katalizör geliştirilmesi

    Development of zeolite supported catalysts for the carbondioxide and carbonmonoxide methanation reaction

    SELİN ODABAŞI ERKAL

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Kimya MühendisliğiGazi Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. FİLİZ DEREKAYA

  2. Nano boyutta zeolit destekli metal katalizör sentezi, karakterizasyonu ve karbonmonooksit metanlaşması reaksiyonunda aktivitelerinin incelenmesi

    Synthesis of nano-sized zeolite supported metal catalysts, characterization and evaluation of their activities on methanation reaction of carbon monoxide

    GÜLİSTAN YAŞAR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2010

    KimyaGazi Üniversitesi

    İleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. FİLİZ DEREKAYA

  3. Karbonmonoksit zehirlenmelerinde karboksihemoglobin ve laboratuvar parametrelerinin toksikolojik açıdan değerlendirilmesi

    Carboxyhemoglobin levels in carbon monoxide poisoning and laboratory parameters: A toxicological analysis

    AYŞEGÜL KOÇYİĞİT

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Eczacılık ve FarmakolojiAnkara Üniversitesi

    Disiplinlerarası Adli Eczacılık Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. BİNAY CAN EKE

  4. Karbonmonoksit zehirlenmesi olan çocuk olgularda görsel uyarılmış potansiyeller (VEP) ve optik koherens göz tomografisi (OCT) incelemesi

    Visual-evoked potentials (VEP) and optical coherence tomography (OCT) imaging in children with carbonmonoxide poisoning

    DİDEM YILMAZ

    Tıpta Uzmanlık

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Çocuk Sağlığı ve HastalıklarıGazi Üniversitesi

    Çocuk Sağlığı ve Hastalıkları Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ERCAN DEMİR

  5. Karbonmonoksit gazı yardımıyla sudaki klor artıklarının uzaklaştırılması

    Başlık çevirisi yok

    NESRİN BOYABAT

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1986

    KimyaAtatürk Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MUSTAFA ÖZDEMİR