Adsorption dynamics and reaction kinetics at gas-solio interfaces: Applications in catalysis and gas sensors
Gaz-katı yüzeyler arasındaki adsorplanma dinamiği ve reaksiyon kinetiği: Kataliz ve gaz duyaçlarındaki uygulamaları
- Tez No: 82771
- Danışmanlar: DOÇ. DR. DENİZ ÖZBAY ÜNER
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Taşma, metal tutturulmuş oksit, saptama, Pt/Ti02 VI, spillover, metal doped oxide, sensing, Pt/Ti02 IV
- Yıl: 1999
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 125
Özet
öz GAZ-KATI YÜZEYLER ARASINDAKİ ADZORPLANMA DİNAMİĞİ VE REAKSİYON KİNETİĞİ: KATALİZ VE GAZ DUYAÇLARINDAKİ UYGULAMALARI Tapan, Niyazi Alper Yüksek Lisans, Kimya Mühendisliği Bölümü Tez Yöneticisi : Doç. Dr. Deniz Özbay Üner Temmuz 1999, 125 sayfa Bu tez çalışmasında, metal tutturulmuş oksit katalizörlerde taşma olayı incelenmiş ve taşma olayının gaz duyaçlarındaki rolü araştırılmıştır.Metal tutturulmuş oksit katalizörlerindeki taşma olayı aktive edilmiş yer değiştirme ve difuzyon olayının eşzamanlı olarak bulunduğu mekanizmalara dayalı modele göre incelenmiştir. Modelde yer değiştirme hızı çok yüksek olarak gözlemlenmiştir. Bu nedenle taşma nanosaniyelerden daha küçük zaman aralıklarında incelenmiştir. Ara yüzey derişimi ve taşma mesafesi difuzyon hız limitasyonlarında reaksiyon hız limitasyonlarına nazaran daha fazladır. Hidrojen, oksijen gazı adzorplama deneyleri 0.001, 0.01, 0.1, 0.5, 1.83 platin yüzde ağırlıklı ve saf titandioksit katalizörlerinde 263K, 273K, 298K'de, yararlı saptama verisi toplamak ve duyaç malzemesinin yeterliliğini durağanlık, duyarlılık ve saptama süresi açısından test etmek amacıyla yapılmıştır. Adzorplama deneyleri yüksek vakumlama istasyonu bağlantısıyla, çok çıkışlı 166.55 cm3 hacimli Pyrex manifoldta gerçekleştirilmiştir. Manifoltda 10“s torr'dan daha düşük vakuma erişililmiştir. 10”2 torr'dan düşük basınçlar soğuk katod göstergesiyle, 10"2-103 aralığındaki basınçlar da iki Baratron basınç göstergesiyle okunmuştur.Deney sonuçlarına göre Pt/Ti02 oksijen adzorplamasıyla iki farklı halele egzotermik hidrojen adzorplamasıyla çoğunlukla endotermik karakter göstermiştir. Pt/Ti02, hidrojen saptamasını arttınrken, oksijen saptaması için uygun değildir. 0.1 platin ağırlık yüzdeli Ti02 hidrojen reaksiyonunu endotermikten egzotermik karaktere kaydırmıştır. Langmuir adzorplanma kinetiğinden sapmalar gözlemlenmiş, Ptffi02 üzerinde, 298K'de hidrojen adzorplanması, çoklu, eşdeğer olmayan nokta modeliyle uyum göstermiştir. Atmosferik hidrojen gaz miktarlarında, duyarlılık 40% düşmüştür. Pt/Ti02 üzeri 02 adzorplanmasında taşma mekanizması gözlemlenememiştir fakat H2 adzorplanma kapasitesi 1.83 Pt ağırlık yüzdesinde(en yüksek platin yüzde ağırlık yüklemesi) taşma olayından yada metal-yarıiletken etkileşiminden kaynaklandığı varsayılan en yüksek değeri göstermiştir.
Özet (Çeviri)
ABSTRACT ADSORPTION DYNAMICS AND REACTION KINETICS AT GAS-SOLID INTERFACES: APPLICATIONS IN CATALYSIS AND GAS SENSORS Tapan, Niyazi Alper M. S., Department of Chemical Engineering Supervisor. Assoc. Prof. Dr. Deniz Özbay Üner July 1999, 125 pages In this thesis, spillover phenomenon in metal doped oxide catalysts and its role in gas sensor materials were studied. Spillover on the metal doped oxide catalyst was simulated by a model based on concurrent activated exchange and diffusion mechanisms, respectively. The model showed that the exchange was so fast that the spillover was examined in time intervals less than nanoseconds. In the diffusion rate limited case, the concentrations at the interface and the spillover distances were higher than the reaction rate limited case and the species were mainly located around the metal particles. H2and 02 gas adsorption experiments were performed on 0.001, 0.01, 0.1, 0.5, 1.83 wt % Pt loaded and pure Ti02 catalysts at 263K, 273K, 298K in order to extract useful sensing data and test the suitability of the sensor material by analyzing stability, sensitivity, and response time. Experiments were performed by a home built multiport Pyrex manifold with a volume of 166.55 cm3 in connection with a high vacuum pump station. The manifold was capable of a vacuum better than lO^Torr after bakeout. Pressures below 10“2 torr were monitored by a cold cathode gauge and from 10”2 to 103 Torr by two Baratron absolute pressure gauges. mThe experimental results showed that, the Pt/Ti02 exhibited exothermicity upon 02 adsorption with two chemisorption states and mostly endothermicity upon H2 adsorption. It was observed that Pt/Ti02 enhanced H2 sensing but was inappropriate for 02 sensing. 0.1 wt% R loading shifted the H2 chemisorption from endothermic to exothermic. Deviations from the Langmuirian adsorption kinetics were observed and the H2 adsorption on Pt/Ti02 agreed well with multiple inequivalent site model at 298K. Spillover mechanism could not be observed during 02 adsorption on Pt/Ti02 but H2 adsorption capacity exhibit highest value at 1.83 Pt wt % loading (highest Pt wt % loading) which may be due to the spillover or the characteristics of metal- semiconductor contact.
Benzer Tezler
- Silisyumun yönlü aşındırılması ve mikroalgılayıcılar
Anisotropic etching of silicon and microsensors
F.ALİ ALDEMİR
Yüksek Lisans
Türkçe
1991
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiPROF.DR. DURAN LEBLEBİCİ
- Kömürlerin kendiliğnden yanmasının teorik ve deneysel incelenmesi
Theoretical and experimental investigations of spontonequs combustion of coals
FEHMİ AKGÜN
- Magnezit cevherinin kalsinasyon mekanizması ve kinetik modellenmesi
The Calcination mechanism and the kinetics modelling of magnesite ore
BÜLENT YILMAZ
Doktora
Türkçe
1999
Kimya MühendisliğiEskişehir Osmangazi ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET RIZA ALTIOKKA
- Graphitic carbon nitride/red phosphorus heterojunctions decorated with platinum nanoparticles as catalysts for the photo-assisted hydrolysis of ammonia borane
Amonyak boranın foto yardımlı hidrolizi için katalizör olarak platin nanoparçacıklarla dekore edilmiş grafit karbon nitrür/kırmızı fosfor heteroeklemleri
SILA ALEMDAR
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
KimyaKoç ÜniversitesiKimya ve Biyoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÖNDER METİN
- Hidrasyon/dehidrasyon (HDH) yöntemiyle geri dönüştürülen Ti6Al4V talaşından titanyum esaslı kaplama üretimi
Producing of titanium based coating from recycled Ti6Al4V turnings by hydrogenation/dehydrogenation (HDH) technique
DİLARA ÇELİK
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN ÇİMENOĞLU