Role of metal-oxide supported single atom catalysts (sac) on the selectivity and activity of hydrogenation of alkynes and alkenes
Alkin ve alkenlerın hidrojenasyon reaksiyonunda metal oksit destekli tek atom katalizörlerinin seçicilik ve aktivite üzerindeki rolü
- Tez No: 851378
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ FATMA AHU AKIN, PROF. VİKTORYA AVİYENTE
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 93
Özet
Hidrojenasyon reaksiyonu birçok endüstrinin merkezinde yer almaktadır. Alkinlerin seçici hidrojenasyon reaksiyonu, yarı hidrojenasyon işlemi, polimer ve ince kimya endüstrileri için hayati bir rol oynadığından son on yılda dikkate değer bir ilgi görmüştür. Hem alkenlerin hem de alkinlerin katalitik hidrojenasyonu için hem homojen hem de heterojen koşullarda çeşitli metal bazlı katalizörler kullanılmıştır. Destekli katalizörlerdeki metaller genellikle katyoniktir ve atomik olarak dağıldıklarında desteklere kimyasal olarak bağlanırlar. Soy metallere olan yoğun ilgi, eşsiz özelliklere sahip birçok katalizörün keşfedilmesine yol açmıştır. Bu çalışmada, alken ve alkinlerin hidrojenasyonu için HY-zeolit ve magnezyum oksit destekli Rh katalizörlerinin seçicilik farkı, Yoğunluk Fonksiyonel Teorisi (DFT) kullanılarak incelenmiştir. Hidrojenasyona yönelik tepkime yolları modellenerek, durumlar arasındaki eşik enerjilerini karşılaştırarak hangi yolun enerji açısından daha uygun olduğu değerlendirilmiştir. Sonuçlar, desteklerin karakteristik ve geometrik elemanlarının gözlenen seçicilik davranışını etkilediğini göstermiştir. HY-zeolit kullanımı seçici etilen üretimi gösterirken, MgO desteği aynı seçicilik davranışını göstermemektedir. Bu sonuç geometrik parametreler, potansiyel enerji yüzeyleri ve elektron yükleri analiz edilerek açıklığa kavuşturulmuştur. Bu çalışma ile asetilenin hidrojenasyonu boyunca etilen seçiciliğinin daha iyi anlaşılmasına katkı sağlanması amaçlanmaktadır. Asetilen ve etilenin hidrojenasyonu için tek atomlu katalizörlerin kullanımına ilişkin bazı unsurlar açıklığa kavuşturulmuştur.
Özet (Çeviri)
Selective hydrogenation reaction of alkynes, the semi hydrogenation proceses, plays a vital role for polymer and fine chemical industries, hence it has drawn a notable attention in the past decade. For the catalytic hydrogenation of both alkenes and akynes several metal-based catalysts have been utilized both in homogeneous and heterogeneous conditions. Metals in supported catalysts are usually cationic and chemically bonded to the supports when they are atomically distributed. The extensive focus on noble metals has resulted in the discovery of many catalysts with unequalled characteristics. In this study, the selectivity difference of HY-zeolite and magnesium oxide supported Rh catalysts for the hydrogenation of alkenes and alkynes is investigated by using Density Functional Theory (DFT). The reaction pathways for the hydrogenation have been modeled to monitor which pathway is energetically more favorable by comparing the activation energy barriers between the states. The results have shown that the characteristics and the geometrical elements of the supports are affecting the observed selectivity behavior. Utilizing HY-zeolite has shown selective ethylene production whereas MgO support is not showing the same selectivity behaviour. This outcome is elucidated by analyzing geometric parameters, potential energy surfaces and charges on the metal center. With this study, it has been aimed to contribute to a better understanding of ethylene selectivity along the hydrogenation of acetylene. It is expected to clarify the usage of single atom catalysts for the hydrogenation of acetylene and ethylene.
Benzer Tezler
- Development of selective iron-based fischer-tropsch catalysts to light olefins
Hafif olefinler için seçici demir bazli fischer-tropsch katalizörlerinin geliştirilmesi
YASEMİN FATİH AGHDAEI
Doktora
İngilizce
2023
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSNÜ ATAKÜL
DOÇ. DR. ALPER SARIOĞLAN
- Oxidative cross-dehydrogenative coupling of terminal alkynes with thiols using Cu(I) incorporated Schiff base network polymer as catalyst
Uç alkinler ile tiyollerin Cu(I) bağlanmış Schiff baz ağ polimeri katalizörü eşliğinde oksidatif çapraz dehidrojenatif birleştirme reaksiyonları
YONCA ALKAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YUSUF YAĞCI
- Metal altlığın ısıtılması yöntemiyle zeolit kaplamaların hazırlanması
Preparation of zeolite coatings by heating of metal substrate
ELİS YILMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MELKON TATLIER
- Dental uygulamalar için opak porselen toz üretimi ve karakterizasyonu
Production and characterization of opaque porcelain powders for dental applications
GÖZDE TÜNAYDIN
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Seramik MühendisliğiDokuz Eylül ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. AYLİN ZİYLAN
DOÇ. DR. MÜCAHİT SÜTÇÜ
- Sıcak presleme yöntemi ile Al2Cu ve h-BN katkılı alüminyum ve alüminyum alaşım matrisli kompozitlerin aşınma davranışlarının incelenmesi
Investigation of abrasion behavior of aluminum and aluminum alloy reinforced with Al2Cu and h-BN produced by hot pressing
BURAK SAMED DOĞU
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN ÇİMENOĞLU