Pyrolysis of polylactic acid using bifunctional catalyst
Polilaktik asidin bifonksiyonel katalizör kullanılarak pirolizi
- Tez No: 920416
- Danışmanlar: PROF. DR. NAİME ASLI SEZGİ, DOÇ. DR. ÇERAĞ DİLEK HACIHABİBOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Polilaktik asit biyolojik olarak bozunabilen bir polimer olması dolayısıyla umut vadeden bir polimer olarak ortaya çıkmaktadır. Polilaktik asit petrol bazlı biyolojik olarak bozunamayan polimerlerin çevrede sebep olduğu problemleri azaltabilmektedir. Yine de, PLA'nın biyolojik olarak bozunabilmesi hakkındaki yanlış kanılar PLA atığına sebep olmaktadır. PLA'nın kolayca bozunabilmesi için gereken sıcaklık, pH vb., koşullar doğada uygun olmadığından PLA atığı kaçınılmazdır. Buna bağlı olarak, bu çalışmanın amacı PLA bozunmasını katalizör kullanarak incelemektir. Bu çalışmada destek malzemesi, silika aerojel sol-jel yöntemi ile sentezlenmiştir. Al ve Fe metalleri farklı ağırlık oranlarında ıslak emdirme yöntemi kullanılarak silika aerojellere yüklenmiştir. Metal yüklü silika aerojeller çeşitli karakterizasyon teknikleri kullanılarak karakterize edilmiştir. Al/Fe ağırlık oranının, sıcalık ve reaksiyon süresinin PLA depolimerizasyonundaki ürün verimindeki ve ürün dağılımındaki etkileri piroliz sisteminde incelenmiştir. Al/Fe ağırlık oranına bakılarak en düşük katı ürün verimi (% 11.5), ve en yüksek yoğuşabilir ürün verimi (% 51) açısından SimSAU0.5Al14.5Fe en iyi performans gösteren katalizör olarak bulunmuştur. Bu yüzden, sıcaklık ve reaksiyon süresi etkisi sadece en iyi performansı gösteren katalizör için incelenmiştir. Sıcaklığın artmasıyla daha az yoğuşabilir ürün ve daha fazla yoğuşmayan ürün elde edilmiştir. Ana yoğuşabilir ürünler DL, L ve Mezo laktittir. Ana yoğuşabilir ürünlerin konsantrasyonu sıcaklığın artmasıyla azalmıştır. Ana yoğuşmayan ürünler asetaldehit ve karbon monoksittir. Asetaldehit konsatrasyonu sıcaklığın artmasıyla artarken karbon monoksit konsantrasyonu azalmıştır. Son olarak reaksiyon süresinin 225 ℃'de 60 dakikadan 120 dakikaya çıkarılmasıyla katı ürün gözlemlenmemiştir. Ayrıca, yoğuşabilir ürün veriminde reaksiyon süresinin artmasıyla az bir yükseliş gözlemlenmiştir. En yüksek laktit verimi 225 ℃'de ve 120 dakikada elde edilmiştir.
Özet (Çeviri)
Polylactic acid is a promising polymer thanks to being biodegradable. PLA could be utilized to diminish environmental problems caused by non-biodegradable petroleum-based polymers. However, misconceptions about the biodegradability of PLA lead to PLA waste. Nature lacks the proper conditions, such as temperature, pH, etc., that PLA requires to decompose easily; therefore, PLA waste is inevitable. Thus, the aim of this study was to investigate PLA degradation using a catalyst. In this study support material mesoporous silica aerogel was synthesized via sol-gel method. Al and Fe metals were loaded to silica aerogels at different Al to Fe weight ratios via the wet impregnation method. Metal-loaded silica aerogels were characterized using various characterization techniques. The effects of Al/Fe weight ratio, temperature, and reaction time on the product yield and distribution in the depolymerization of PLA were investigated in a pyrolysis system. Regarding the Al/Fe weight ratio, the best-performing catalyst was found to be SimSAU0.5Al14.5Fe in terms of lowest solid yield (11.5 %) and highest condensable product yield (51 %). Thus, the effect of temperature and reaction time was investigated only for the best-performing catalyst. Increasing the temperature yielded less condensable products, and more non-condensable products. Main condensable products were DL, L, and Meso L. The concentration of the main condensable products decreased with an increase in temperature. Main non-condensable products were acetaldehyde, and carbon monoxide. Whereas acetaldehyde concentration increased with an increase in temperature, carbon monoxide concentration decreased. Eventually, when the reaction time was increased from 60 minutes to 120 minutes at 225 ℃ no solid was observed. Moreover, a slight increase in condensable product yield was also observed with the increase in reaction time. The highest lactide yield was obtained at 225 ℃ and 120 minutes.
Benzer Tezler
- Çiğit ve ayçiçek yağlarının doğal antioksidan içerikleri ile bu yağların stabilitelerinin arttırılmaları üzerinde araştırmalar
Başlık çevirisi yok
ALİ KEMAL YALNIZ
Doktora
Türkçe
1985
Gıda MühendisliğiEge ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MAHİR ÇOLAKO¦LU
- Farklı sıcaklıklarda elde edilmiş linyit kömürlü piroliz ürünlerinde porozite değişimlerinin incelenmesi
Investigation of the changes in the porosity of pyrolysis products of lignite coals obtained at various temperatures
YAKUP AYCAN
Yüksek Lisans
Türkçe
1986
Kimya MühendisliğiGazi ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ALİ RIZA YILMAZ
- Sarıcakaya (Eskişehir) bölgesi bitümlü şeyllerinde organik jeokimyasal araştırma
Organic geochemical investigation of bituminous shales of Sarıcakaya-Eskişehir region
NECLA AKÇA
Yüksek Lisans
Türkçe
1987
Jeoloji MühendisliğiAnkara ÜniversitesiJeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. GÖNÜL BÜYÜKÖNAL
- Kömürlerin ısıl bozunmasının kinetik modellenmesi
Kinetic modelling of coal pyrolysis
FİLİZ GÜNGÖR
Yüksek Lisans
Türkçe
1986
Kimya MühendisliğiGazi ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. MÜJGAN ÇULFAZ
- Avgamasya asfaltitinin sıvılaşma potansiyelinin ve ekstrakt yapılarının incelenmesi
Başlık çevirisi yok
AYŞE ERDEM ŞENATALAR