Yeni nesil alkin türevlerinin sentezi ve hidrojen üretim uygulamaları
Synthesis of new generation alkyne derivatives and hydrogen production applications
- Tez No: 957036
- Danışmanlar: PROF. DR. ARİF KIVRAK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Hidrojen, Organik moleküller, Hydrogen, Organic molekules
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Eskişehir Osmangazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Organik Kimya Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Doğal kaynaklardan izole edilen timol molekülü ile heteroatom içeren pirol molekülü, sahip oldukları biyolojik aktivitelerinin yanı sıra enerji alanındaki potansiyelleri ile de dikkat çeken organik bileşiklerdir. Bu çalışmada, sentezlenen yeni organik yapılar ile grafen oksit (GO) kompozitleri hazırlanarak, bu malzemelerin sodyum borhidrür (NaBH₄) metanolizi yoluyla hidrojen üretiminde katalitik etkinlikleri araştırılmıştır. Sonogashira Kenetlenme tepkimesi, Ullmann tipi N-arilasyon tepkimesi ve Nükleofilik yer değiştirme tepkimeleri kullanılarak 2-(3-(2-izopropil-5-metilfenoksi)prop-1-in-1-il)anilin (o-IMPA), 4- (1H-pirol-1-il)anilin (PYRA) ve 4-(3-(2-izopropil-5-metilfenoksi)prop-1-yn-1-yl)anilin (p- IMPA) yapıları sentezlenmiştir. Grafen oksit ise Modifiye Hummers yöntemiyle sentezlenmiştir. Organik moleküller ile GO, Steglich esterifikasyon tepkimesi kullanılarak farklı oranlarda modifiye edilmiştir. Sentezi yapılan katalizörlerin karakterizasyonu XRD, Raman, FTIR, SEM-EDX ve DFT hesaplamaları ile yapılmıştır. Elde edilen kompozit katalizörlerin hidrojen üretim performansları, NaBH₄ metanolizi tepkimesi ile test edilmiş ve yüksek hidrojen üretim kapasitesine sahip yeni nesil malzeme için optimizasyon çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Bu kapsamda katalizör miktarı, NaBH₄ miktarı, metanol hacmi ve sıcaklık parametreleri sistematik olarak değiştirilmiş ve her katalizör için uygun koşullar belirlenmiştir. o-IMPA/GO, p-IMPA/GO ve PYRA/GO kompozitleri için sırasıyla hidrojen üretim hızı 92.017,2 mL/dak.gkat, 94.719,6 mL/dak.gkat ve 121.884,0 mL/dak.gkat olarak tespit edilmiştir. Yapılan kinetik çalışmalar sonucunda, Arrhenius denklemi yardımıyla metanoliz tepkimesine ait aktivasyon enerjileri o-IMPA/GO için 14,55 kJ/mol, p-IMPA/GO için 10,39 kJ/mol ve PYRA/GO için 30,43 kJ/mol olarak hesaplanmıştır.
Özet (Çeviri)
Thymol molecule isolated from natural sources and pyrrole molecule containing heteroatoms are organic compounds that attract attention with their biological activities as well as their potential in the field of energy. In this study, graphene oxide (GO) composites were prepared with synthesized new organic structures and their catalytic efficiency in hydrogen production via sodium borohydride (NaBH₄) methanolysis was investigated. Structures of 2-(3-(2-isopropyl-5-methylphenoxy)prop-1-in-1-yl)aniline (o-IMPA), 4-(1Hpyrrol- 1-yl)aniline (PYRA) and 4-(3-(2-isopropyl-5-methylphenoxy)prop-1-yn-1-yl)aniline (p-IMPA) were synthesized using Sonogashira Docking reaction, Ullmann type N-arylation reaction and Nucleophilic substitution reactions. Graphene oxide was synthesized by Modified Hummers method. Organic molecules and GO were modified in different ratios using the Steglich esterification reaction. The obtained catalysts were characterized by XRD, Raman, FTIR, SEM-EDX and DFT calculations. The hydrogen production performances of the obtained composite catalysts were tested by NaBH₄ methanolysis reaction and optimization studies were carried out for the new generation material with high hydrogen production capacity. In this context, catalyst amount, NaBH₄ amount, methanol volume and temperature parameters were systematically varied and suitable conditions were determined for each catalyst. The hydrogen production rates for o-IMPA/GO, p-IMPA/GO and PYRA/GO composites were determined as 92.017,2 mL/min.gkat, 94.719,6 mL/min.gkat and 121.884,0 mL/min.gkat, respectively. As a result of the kinetic studies, the activation energies of the methanolysis reaction were calculated as 14.55 kJ/mol for o-IMPA/GO, 10.39 kJ/mol for p-IMPA/GO and 30.43 kJ/mol for PYRA/GO using Arrhenius equation.
Benzer Tezler
- Effect of extreme conditions on enzyme profiles:cytochrome P450 systems as a case study
Ekstrem koşulların enzim profilleri üzerindekietkisi: sitokrom P450 sistemleri
HANDE MUMCU
Doktora
İngilizce
2026
İstanbul Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
Yükleniyor...
- Yeni jenerasyon bis ve amino ditiyolpirol bileşiklerinin sentezi
The Synthesis of new generation bis and amino compounds of dithionepyrrole
ÜMMÜGÜLSÜM CAN
- Piridazinon-üre türevi yeni bileşiklerin sentezi ve biyolojik aktiviteleri üzerine çalışmalar
Studies on synthesis and biological activity of novel pyridazinon-urea derivatives
AROOJ BAKHT
- Microwave assisted synthesis of PAMAM type dendrimers and their analytical applications
PAMAM tipi dendrimerlerin mikrodalga destekli sentezi ve analitik uygulamaları
ALİ SEROL ERTÜRK
- Development of multi-layer conductive polymer nanocomposites for electromagnetic shielding application
Elektromanyetik kalkanlama uygulamaları için katmanlı iletken polimer nano kompozitlerinin geliştirilmesi
FATMA ZEHRA ENGİN SAĞIRLI
Doktora
İngilizce
2017
İstanbul Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Yükleniyor...
