Nikel ve kobalt içerikli mezogözenekli alümina katalizörleri ile hidrojence zengin sentez gazı üretimi


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2019

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: ŞAHİKA ÖZEL ŞAHİN

Danışman: NURAY OKTAR

Özet:

Hızlı bir şekilde artan dünya nüfusu, enerji gereksinimi arttırmakta ve fosil yakıt kaynaklarının hızla azalmasına neden olmaktadır. Ayrıca bu yakıtlar, küresel ısınmaya neden olan sera gazlarının artışında da önemli bir etkiye sahiptir. Enerjiye dayalı çevre sorunlarını en aza indirmek için araştırmacılar çevre dostu yenilenebilir enerji kaynaklarına yönelmişlerdir. Reformlanma reaksiyonlarının sonucunda temiz bir alternatif yakıt olan hidrojenin üretilmesi mümkündür. Yüksek lisans tezi kapsamında yapılan bu çalışmada, reformlanma reaksiyonlarında kullanılabilecek alümina destekli katalizörlerin, asetik asidin buharlı reformlanma reaksiyonunda gösterdikleri aktiviteleri incelenmiştir. Sol-jel (SGA) yöntemi ile sentezlenen mezogözenekli alümina desteğinin yapısına farklı metaller (Co, Ni ve Mg) emdirme yöntemiyle ilave edilmiş, hazırlanan katalizörlerin fizikokimyasal özelliklerinin belirlenebilmesi için XRD, N2 adsorpsiyon-desorpsiyon, ICP-MS, SEM ve TGA-DTA analizleri gerçekleştirilmiştir. Katalizörlerin aktivite test çalışmaları, konvansiyonel sistemle ısıtılan dolgulu kolon sürekli akış reaktör sisteminde 3 saat yürütülmüştür. Hazırlanan katalizörlerin aktivite testleri sonucunda, 750°C’de bimetalik alümina destekli Co-Ni katalizörlerinin aktiviteleri, monometalik 5Co@SGA katalizörünün aktivitesine göre daha yüksektir ve TGA analizi, bimetalik katalizörlerde monometalik 5Co@SGA katalizörüne göre daha az karbon biriktiğini göstermiştir. Sentezlenen bimetalik katalizörler arasında 750°C’de, en yüksek asetik asit dönüşümü (%95) ve hidrojen seçiciliği (%70), 4Ni-1Co@SGA katalizöründe elde edilmiştir. Farklı sıcaklıklarda gerçekleştirilen aktivite testleri sonucunda ise, Ni içerikli katalizörlere Co ilavesinin, düşük (550°C) sıcaklıkta hidrojen seçiciliğini ve asetik asit dönüşümünü arttırdığı belirlenmiştir. Reaksiyon sonrası yapılan TGA analizi sonucunda, 750°C’de yürütülen aktivite testi sonrası katalizör yüzeyinde oluşan karbon, Mg ilavesi ile oluşan trimetalik 4Ni-1Co-3Mg@SGA katalizöründe %7’ye kadar düşürülmüştür.