Yarı İletken Metal Oksit Karışım Katalizörleri: Tanımlama ve Çevre Uygulamaları

TÜBİTAK TBAG Proje01.06.2010Bu çalışmada sol-gel yöntemiyle sentezlenen kalay oksit (SnO 2 )/TiO 2 örneklerinin katalitikoksidasyon etkinlikleri ve tepkime koşullarında elektronik özelliklerindeki değişim araştırılmıştır.Katalizör örneklerinin tanımlanmasında XRD, SEM/EDX, BET ve AC impedans spektroskopisiteknikleri kullanılmıştır. Propilen gazının toplam oksidasyonu tepkimesi örneklerin katalitiketkinliğinin belirlenmesinde kullanılmıştır. Sonuçlar SnO 2 /TiO 2 örneklerinin elektriksel iletkenliğinin,katalitik etkinliğinin ve propilen atmosferi altında indirgeme aktivitesinin TiO 2 altlığın yüzey alanı iledoğrudan ilişkisi saptanmış, SnO 2 katkısının katalitizör etkinliğinde önemli rol oynadığıgözlenmiştir.The electrical conductivity and the catalytic activity of sol-gel synthesized SnO 2 loaded TiO 2 (anatase)particles were investigated in operando conditions. The samples were characterized by XRD,SEM/EDX and BET–N 2 adsorption techniques. The effect of the reactant mixture on the electricalconductivity and the catalytic performances of the samples were tested in propene oxidation. Theresults showed that the conductivity of SnO 2 /TiO 2 samples depends strongly on the surface area ofTiO 2 support. The reducing effect of propene is more evident for higher surface area catalysts, theseone showing also higher activity. On the other hand, the SnO 2 deposition results in an increase ofcatalytic performances

Tek Basamaklı Tepkime-Ayrıştırma Sisteminde Etil Laktat Üretimi.

PROJENİN AMACI ve GEREKÇESİ Sürdürülebilir bir çevre ve kaynak yönetimi üzerinde yoğun araştırma çalışmalarının sürdüğü bir alandır. Kimyasal üretim süreçlerinde ve günlük yaşamda kullanılan çözücülerin neredeyse tamamı petrolde dayalı aromatik ve/veya klorlu bileşiklerdir. Çözücü maddelerin çevre ve insan sağlığı üzerindeki olumsuz etkileri ve gelecekte sürdürülebilir olmadıkları anlaşılmış ve çevre-sağlık yönetmelikleri ile kullanımları kısıtlanmıştır. Yeşil Kimya (Green Chemistry) kavramı çözücüler için kıstaslar oluşturmuş ve yapılan çalışmalar sonucunda Yeşil bir süreçte hiç çözücü kullanmaması yada kullanılacak çözücünün çevreye hiç zarar vermeyen, buhar basıncı düşük bir bileşik olması öngörülmektedir. Yapılan çalışmalarda Yeşil Çözücülerin başında laktik asit esterleri gelmektedir. Laktik asit karbonhidratların fermentasyonu ile üretilebilmekte ve bir çok kimyasal maddenin üretiminde kullanılabilmektedir. Laktik asit yine karbon hidratların fermentasyonu ile üretilen etil alkol ile esterleşme tepkimesine girerek etil laktat üretilmektedir. Etil laktat üretimi ayrıca transesterifikasyon prosesi ile laktik asit saflaştırmasındada kullanılan bir aşamadır. Bu çalışmada reaktif ayrıştırma işlemi katalizör üzerinde sıvı katı adsorpsiyon ve tepkime işlemlerinin aynı anda yapılması ile gerçekleştrilecek ve hareketli bir yatak kullanımı simule edilerek reaktif ayrıştırmanın uygulanabilirliği araştırılacaktır. Proje kapsamında reaktifler laktik asit ve etanol ile tepkime ürünleri etil laktat ve suyun katı asit katalizörlere farklı sıcaklıklarda adsorpsiyon özellikleri araştırılacak ve adsorpsiyon özellikleri eaksiyon kinetiği bilgileri ile birleştirilerek sonuçlar hareketli bir HPLC kolonunda simule edilecektir. ARAŞTIRMANIN KAPSAMI Önerisi yapılan bu proje literatür incelemesini takiben, deneysel çalışmada kullanılacak malzemelerinhazırlanması, deneylerin yapılması ve sonuçlarınincelenmesi, yorumlanması şeklinde üç basamaktan oluşacaktır. Gerçekleştirilecek çalışma S-100 Lewatit ile doldurulmuş kolon üzerinde etil laktat, laktik asit, ve etanolün farklı sıcaklıklarda adsorpsiyon karakteristiğinin belirlenmesi ve bu karakteristiğe uygun koşullarda tepkime hızının ve dönüşümün ölçülmesi, adsorpsiyon-ayrışma işleminin tek kademede gerçekleştirilebilmesi için optimizasyon çalışmasıdır

Thermal cracking kinetics of the heavy paraffins in the presence of carbon dioxide under subcritical and supercritical conditions

Ph.D. - Doctoral Progra

AZOTLU ORGANİK BİLEŞİKLERİN YÜKSEK SICAKLIKTA Pt/Fe2O3 ve CuO/Fe2O3 KATALİZÖRLERİ İLE KATALİTİK OKSİDASYONU

Yüksek sıcaklıkta yakma tekniği (HTC) ile toplam organik karbon vge toplam organik azot tayini atıkların karakterizasyonu ve çevre kirliliğinin önlenmesinde önemli bir uygulamadır. HTC tekniğinde organik atığın toplam oksidasyonu yanma fırınında kullanılan katalizörün başarısına bağlıdır. Günümüzde kullanılan ticari Pt/Al2O3 katalizörünün performansı özellikle azotlu bileşikler için düşüktür. Bu projede azotlu organik bileşiklerin tam oksidasyonu için Pt/Fe2O3 ve CuO/Fe2O3 katalizörleri sentezlenecek ve farklı fonksiyonel gruplara sahip azotlu bileşiklerin oksidasyon performansları belirlenecek ve ticari katalizörle kıyaslanacaktır. Katalizör karakterizasyonu N2-BET, XRD, XPS, SEM teknikleri ile yapılarak katalitik etkinlik sonuçları yüzey özellikleriyle ilişkilendirilecektir

Suyun Ve Etil Alkol Çözeltilerinin Fotokatalitik İndirgenmesi Yoluyla Hidrojen Üretimi.

1. AMAÇ ve GEREKÇE Titanyum dioksit (TiO2), kalay oksit (SnO2), ZnO toksik olmamaları, bant boşluklarının görünür dalga boyuna yakın olmaları, kararlılıkları nedeniyle tercih edilen yarı iletken metal oksitlerdir. Bu güne kadar özellikle TiO2 ile gerçekleştirilmiş bir çok çalışma literatürde mevcuttur. Aynı katalizörle fotonlarla gerçekleştirilen uyarım sonucunda indirgeme ve yükseltgeme trepkimelerinin gerçekleştirilebilmesi nedeniyle bir çok alanda uygulama potansiyeli mevcuttur. Fotokatalitik indirgeme tepkimesi kullanılarak suyun doğrudan hidrojen ve oksijene dönüştürülmesi termodinamik olarak mümkündür. Böylece suyun doğrudan güneş enerjisi kullanılarak tek basamakta hidrojen ve oksijene ayrıştırılabilmesi olasıdır. Bu konuda literatürde yer alan çalışmalar oldukça sınırlı olup katalizörlerin oksitleme yeteneklerinin indirgeme yeteneklerinden daha yüksek olması nedeniyle düşük katalitik etkinlik değerleri ve foton verimleri elde edilmektedir. Bu nedenle hafif hidrokarbonlar kullanılarak katalizörün oksitleme etkinliği baskılanarak indirgeme etkinliği arttırılmaya çalışılmaktadır. Bu çalışmada paladyum dopingli TiO2 fotokatalizörler farklı hidrokarbonlar ve fermentasyon sıvılarında test edilerek suyu parçalama etkinlikleri karakterize edilecektir. ARAŞTIRMANIN KAPSAMI Önerisi yapılan bu proje literatür incelemesini takiben, deneysel çalışmada kullanılacak malzemelerin hazırlanması, deneylerin yapılması ve sonuçların incelenmesi, yorumlanması şeklinde üç basamaktan oluşacaktır. Gerçekleştirilecek çalışma sol-gel sentezi ile titanyum dioksit katalizörler hazırlama, bu hazırlanan katalizörlerin Pt ve Pd ile yüklenmesi ve bu metal yüklü katalizörlerin farklı farklı derişimlerde alkol-su karışımları ve %8 etil alkol içeren fermentasyon sıvıları içinde mor ötesi ışık altında su parçalama hızlarının incelenmesi ile gerçekleştirilecektir. Gaz üretim hızlarının ölçülmesi için laboratuvarımızda hazır bulunan bir aydınlatma hücresinin içine ucuna açık uçlu bir manometre bağlanmış kuvarz reaktör içinde alkol-su karışımları ve katalizörleri mor ötesi ışığa tabi tutarak ölçülecektir. Manometrenin sıvı seviyesi değişimleri incelenecek, son olarak üretimi gözlenen gazların analizleri GC ve kütle spektroskopisi yöntemleriyle yapılacaktır. Ayrıca Pt ve Pd metal merkezlerinin elektron seviyeleri hidrojen yada karbonmonoksit gazı kullanılarak ön indirgeme yoluyla değiştirilerek katalizör etkinliğine etkisi araştırılacak ve değerli metallerin yarı iletken kristalitler üzerindeki dopingleyici etkisi araştırılacaktır. Projenin bu bölümü oldukça kapsamlı bir başka projeye zemin teşkil edecek ön deneylerden oluşmakta olup sadece mekanizma hakkında fikir verecektir

ATIK SUDA FOSPORLU BİLEŞİKLERİN GİDERİMİ İÇİN Fe2O3 ZEROJEL VE AEROJEL SENTEZİ VE KARAKTERİZASYONU

ATIK SUDA FOSPORLU BİLEŞİKLERİN GİDERİMİ İÇİN Fe2O3 ZEROJEL VE AEROJEL SENTEZİ VE KARAKTERİZASYON

Low temperature oxidation of carbon monoxide over alkali-metal promoted palladium-tin oxide catalysts

The CO oxidation activity of sol-gel prepared tin dioxide based palladium and sodium-palladium promoted catalysts were investigated by XRD, XPS, DRIFTS and temperature programmed desorption techniques. XPS data suggests that alkali-metal promotion results in the formation of super-oxide species and promotes the surface segregation of Pd atoms, increasing the number of active sites for CO adsorption/oxidation. The formation of a ternary oxide of sodium and palladium is Postulated. Through sub-ambient TPD experiments, the noble metal promoted catalysts have been identified to exhibit CO oxidation activity below ambient temperature. Steady-state CO conversion and rate of reaction data revealed that improvements in the CO oxidation activity of palladized tin dioxide could be achieved under both oxygen-rich and oxygen-lean conditions by sodium-promotion of the catalyst

Çok işlevli cam ve seramik ürünleri için yarı iletken fotokatalitik ince filmlerin geliştirilmesi

TÜBİTAK MAG Proje01.09.200