Glikozun hidrojenasyon reaksiyonlarının incelenmesi
Investigation of hydrogenation reactions of glucose
- Tez No: 849119
- Danışmanlar: PROF. DR. SOLMAZ AKMAZ, PROF. DR. SERKAN NACİ KOÇ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- 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: 84
Özet
Sorbitol, ABD Enerji Bakanlığı'nın Biyokütle Programı sınıflandırmasına göre en önemli 12 hedef kimyasaldan biridir. Bu çok yönlü madde, pek çok üretim yöntemi içerisinde öne çıkan ve özellikleri ile avantajları türlerine göre değişen kimyasal katalizörlerin varlığında gerçekleştirilen katalitik hidrojenasyon yöntemiyle elde edilmektedir. Bu çalışmada, glikozdan sorbitol üretim sürecini incelemek amacıyla sol-jel yöntemine göre hazırlanan nikel ve bakır katalizörleri kullanılmıştır. Destekleyici malzemeler olarak ZrO2 ve SiO2 tercih edilmiştir. Özellikle nikel ve bakır oranları gibi katalizör bileşimi, hidrojenasyon reaksiyonlarının sonuçlarını belirlemede kilit bir rol oynamıştır. Çalışma, çeşitli reaksiyon koşullarında (farklı sıcaklık, basınç zaman ve katalizör miktarında) gerçekleştirilmiştir. Sıcaklık değerleri 125 ile 200 oC arasında değişirken, basınç 2,5 ile 4 MPa arasında alınmıştır. Zaman değişkenleri ise yarım saat ile altı saat arasında yapılmıştır. İstenmeyen yan ürünleri azaltmak, sorbitol verimliliğini ve seçiciliğini artırmak için ideal Ni-Cu oranının yanı sıra uygun reaksiyon koşullarını belirlemek amacıyla bir dizi deney gerçekleştirilmiştir. Reaksiyon ürünlerini belirlemek için Yüksek Basınçlı Sıvı Kromotografi cihazı kullanılmıştır. En etkili katalizör olarak belirlenen 15Ni15Cu/SiO2 katalizörünü karakterize etmek amacıyla BET yüzey analizi, X Işını Kırınımı (XRD), X Işını Fotoelektron Spektroskopisi (XPS), Geçirimli Elektron Mikroskobu (TEM) ve Taramalı elektron mikroskobu (SEM) analizleri yapılmıştır. Sorbitol verimliliği %0 ila %100 arasında değişkenlik göstermiştir. 15Ni15Cu/SiO2 katalizörü kullanılarak %100 sorbitol elde edilmiş; bu durumda reaksiyon koşulları; sıcaklık için 175°C, süre için 5 saat, 0,3 g katalizör miktarı ve 3,5MPa H2 basıncı olarak belirlenmiştir. Ayrıca, çalışmamızda ideal katalizörün (15Ni15Cu/SiO2) tekrar kullanılabilirliği için yapılan deneyler de son derece tatmin edici sonuçlar ortaya koymuştur.
Özet (Çeviri)
Sorbitol is one of the top 12 target chemicals according to the U.S. Department of Energy's Biomass Program classification. This versatile substance is obtained by the catalytic hydrogenation method, which is carried out in the presence of chemical catalysts, which stand out among many production methods and whose properties and advantages vary depending on their type. In this study, nickel and copper catalysts prepared according to the sol-gel method were used to examine the sorbitol production process from glucose. ZrO2 and SiO2 were preferred as supporting materials. Catalyst composition, particularly the proportions of nickel and copper, has played a key role in determining the outcomes of hydrogenation reactions. The study was carried out under various reaction conditions (different temperature, pressure, time and catalyst amount). While the temperature values varied between 125 and 200 oC, the pressure was taken between 2.5 and 4 MPa. Time variables were made between half an hour and six hours. A series of experiments were carried out to determine the ideal Ni-Cu ratio as well as suitable reaction conditions to reduce undesirable byproducts and increase sorbitol efficiency and selectivity. High Pressure Liquid Chromatography device was used to determine the reaction products. BET surface analysis to characterize the 15Ni15Cu/SiO2 catalyst, which was determined to be the most effective catalyst. X-Ray Diffraction (XRD), X-Ray Photoelectron Spectroscopy (XPS), Transmission Electron Microscopy (TEM) and Scanning electron microscopy (SEM) analyzes were performed. Sorbitol efficiency varied from 0% to 100%. 100% sorbitol was obtained using 15Ni15Cu/SiO2 catalyst; In this case, the reaction conditions are; The temperature was determined as 175°C, the duration as 5 hours, the amount of 0.3 g catalyst and the H2 pressure as 3.5MPa. In addition, the experiments conducted for the reusability of the ideal catalyst (15Ni15Cu/SiO2) in our study also revealed extremely satisfactory results.
Benzer Tezler
- Fe3O4@SiO2@aminometilfosfin-Ru(ıı) ve Ni(II) komplekslerinin sentezi: D-sorbitol eldesinde katalitik özelliklerinin incelenmesi
Fe3O4@SiO2@aminometilfosfine-Ru(II) and Ni(II) synthesis of complexesand D-sorbitol investigation of catalytic properties
MEHMET AKBULUT
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Gıda MühendisliğiKahramanmaraş Sütçü İmam ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SERHAN URUŞ
- Selective catalytic conversion of cellulose and glucose into sorbitol in subcritical water
Kritik altı suda selüloz ve glikozun sorbitole seçici katalitik dönüşümü
AYCAN SAPMAZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
Kimya Mühendisliğiİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ASLI YÜKSEL ÖZŞEN
- Глюкозаны ар кандай микроорганизмдер менен ачытуу процессин изилдөө
Glikozun çeşitli mikroorganizmalarla fermentasyon sürecinin incelenmesi
ALTINAY ABDIKEEVA
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Gıda MühendisliğiKırgızistan-Türkiye Manas ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ANARSEYİT DEYDIEV
- Catalyst development for conversion of glucose to 5-hydroxymethylfurfural (HMF)
Glikozun 5-hidroksimetil furfural (HMF)'a dönüşümü için katalizör geliştirilmesi
AZİZ RAHMAN AYLAK
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
Kimya Mühendisliğiİstanbul ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SOLMAZ AKMAZ
- Integration of interactome and transcriptome data to reveal glucose repression pathway in Saccharomyces cerevisiae
Saccharomyces cerevisiae'de glikoz baskilanma yolağini açiğa çikarmak için etkileşim ve anlatim verisinin bütünleştirilmesi
DİCLE HASDEMİR
Yüksek Lisans
İngilizce
2008
BiyomühendislikBoğaziçi ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. BETÜL KIRDAR
PROF. ZEYNEP İLSEN ÖNSAN