Laktik asitin heterojen katalitik dehidrasyon ile değerlendirilmesi
Evaluation of lactic acid via heterogeneous catalytic dehydration
- Tez No: 921250
- Danışmanlar: PROF. DR. İSMAİL BOZ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- 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: 134
Özet
Sürdürülebilir kaynak olan laktik asitten (LA) akrilik asitin (AA) endüstriyel üretimi için yüksek seçimlilikli, aktiviteli ve stabil katalizör geliştirilmiştir. Kimyasal olarak basit bir işlem olarak gözükmesine rağmen LA'nın yapısındaki iki aktif fonksiyonel grubun varlığı ve LA'nın kendi kendine esterleşme eğilimi nedeniyle yüksek AA seçimliliği elde etmek zordur. LA dehidrasyon reaksiyonu için en önemli parametre katalizörün dengeli asit-baz özelliği olup fosfor promotörlü ve alkali katkılamalı ZSM-5/P-Na katalizörü, % 83 AA seçimlilik ve % 98 LA dönüşümü sergileyerek geliştirlen katalizörler arasında en iyi katalizör olarak öne çıkmıştır. Yapılan elementel analiz ve yüzey asit-baz özelliklerinin karakterizasyon sonuçlarına göre fosfor promotörü katalizörün dış yüzeyindeki asit site miktarı ve yoğunluğunu arttırmıştır. Bunu takip eden alkali katkılama, katalizör yüzeyinde desilikasyona neden olmuştur. Desilikasyon nedeniyle katalizör yüzeyindeki asit site miktarı ve yoğunluğu daha da artmıştır. Katalizör yapısının kompozisyonundan kaynaklı alkali katkılama sonrası katalizör yüzeyinde özellikle sodyum türleri artmıştır. Katalizördeki sodyum türleri LA dehidrasyon reaksiyonunda ara basamak ürünü olan sodyum laktatın oluşumunda önemli rol oynamıştır. LA dönüşümü, 50 saatlik reaksiyon süresince etkilenmemiştir ve rejenerasyondan sonra bile % 98'in üzerinde performans sergilemiştir. En iyi performansa sahip ZSM-5/P-Na katalizörünün deneysel tasarımı, LA dehidrasyon reaksiyonundaki önemli değişkenlerin optimal değerini elde etmek için geliştirilmiştir. Mevcut çalışma, LA dehidrasyon reaksiyonu için heterojen asit-baz katalizörlerinin geliştirilmesine yönelik yeni bir bakış açısı sunmaktadır.
Özet (Çeviri)
A highly selective, active and stable catalyst is developed for the industrial production of acrylic acid (AA) from a sustainable source, lactic acid (LA). Although it is a chemically simple process, obtaining high AA selectivity is challenging due to the two active functional groups of LA and its self-esterification structure. The most important parameter for the LA dehydration reaction is the balanced acid-base property of the catalyst, and the ZSM-5 zeolite catalyst with phosphorus promoter and alkali modified stands out as one of the best catalysts among the developed catalysts, exhibiting 83 % AA selectivity and 98 % LA conversion. According to the results of elemental analysis and characterization of surface acid-base properties, the phosphorus promoter increased the amount and density of acid sites on the catalyst surface. Desilication further increased the acid site amount and density of the surface. Due to the composition of the catalyst surface species, especially sodium species increased on the catalyst surface after alkali treatment. Sodium species on the catalyst surface play an important role in the formation of sodium lactate, which is the intermediate product in the LA dehydration reaction. LA conversion was unaffected during the reaction time of 50 h and performed still over 98 even after regeneration. The experimental design of the best-performing ZSM-5/P-Na catalyst was developed to understand the optimal values of the important operational variables in the LA dehydration reaction. Undoubtedly, the promoter effect on acidity and basicity is the key point of this thesis. The current investigation offers a fresh perspective on the development of heterogeneous acid-base catalysts for the LA dehydration reaction.
Benzer Tezler
- Liquid-phase synthesis of lactic acid esters catalyzed by heteropoly acid supported ion-exchange resins
Laktik asit esterlerinin heteropoli acid yüklenmiş iyon değiştirici reçineler ile katalizörlediği sıvı faz sentezi
MAHMUT ENGİN AYTÜRK
Yüksek Lisans
İngilizce
2001
Kimya MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HALUK HAMAMCI
- Kinetics of methyl lactate formation over the ion exchange resin catalysts
İyon değiştirici reçine katalizör üzerinde metil laktat oluşumunun kinetik incelenmesi
SERAP AKBELEN ÖZEN
Yüksek Lisans
İngilizce
2004
Kimya MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÜRKAN KARAKAŞ
- Çeşitli asit ve tuzların sığır etlerinin fiziksel-duyusal özelliklerine etkileri ile bağ dokusunun yapısında oluşturduğu kimyasal ve fizikokimyasal değişimlerin araştırılması
Başlık çevirisi yok
NESİMİ AKTAŞ
Doktora
Türkçe
1999
Gıda MühendisliğiAtatürk ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MÜKERREM KAYA
- Gliserinden laktik asit üretiminde au/bentonit ve au/hidrotalsit katalizörlerinin etkisinin incelenmesi
Investigation of au/bentonite and au/hydrotalcide catalysts effects on lactic acid production from glycerol
DİCLE ÇELİK
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Kimya MühendisliğiKocaeli ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MELTEM YILDIZ
- Gliserinden laktik asit üretiminde altın temelli katalizörler ile tepkime koşullarının incelenmesi
Investigation of reacting conditions with Au based catalysts in lactic acid production from glycerine
BÜŞRA SEVER
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Kimya MühendisliğiKocaeli ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MELTEM YILDIZ