Karbon Destek Üzerine Molibden Yüklü Nanokatalizörlerle Mikrodalga Ortamında Cox İçermeyen Hidrojen Üretimi


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2018

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: Melih Güler

Danışman: DİLEK VARIŞLI

Özet:

Bu tez kapsamında, karbon destekli molibden içerikli katalizörler sentezlenerek mikrodalga ortamında, amonyaktan COx içermeyen yüksek saflıkta hidrojen eldesi çalışılmıştır. Karbon içerikli malzemeler (mezogözenekli karbon, karbon nanotüp ve karbon nanofiber) sahip oldukları yüksek mikrodalga tutucu özellikleri nedeniyle destek maddesi olarak seçilmiş olup, ıslak emdirme yöntemiyle ağırlıkça 4.4-12.5 % Mo içeren katalizörler sentezlenmiştir. Aktivite testleri içerisine quartz reaktörün yerleştirildiği mikrodalga cihazı içeren reaksiyon sisteminde saf amonyak akısı altında (36,000 ml/gkat.saat) gerçekleştirilmiş, sonuçların kıyaslanması amacıyla aynı deney koşullarında reaktörün sıcaklık kontrollü yatay tup fırın içerisine yerleştirildiği konvansiyonel reaksiyon sisteminde deneyler yapılmıştır. Katalizör yapısında kalsinasyon sonrası gözlenen molibden oksit kristalleri, indirgeme işlemi sonrasında metalik molibdene dönüşmüştür. Hazırlanan katalizörlerle konvansiyonel sistemde 500°C sıcaklığın altında amonyak dönüşümü ihmal edilir düzeydeyken, mikrodalga sisteminde 250°C sonrasında amonyak dönüşümü ve sıcaklığın bir miktar arttırılması ile toplam donuşum rahatlıkla gözlenmiştir, örneğin mezogözenekli karbon destekli kütlece %10 molibden yüklü Mo@MC(10) katalizörü 400°C toplam dönüşüme ulaşmıştır. Mikrodalga sisteminde enerjinin aktif bileşenlere direk gönderilmesi ve reaksiyon için gereken ısının gerektiği bölgelerde oluşturulması, böylelikle ısı transferi sırasındaki kayıpların önlenmesi, hacimsel ve seçici ısıtmanın sağlanması ve mikroplazma (sıcak nokta) oluşumları mikrodalga sistemlerde düşük sıcaklıklarda yüksek donuşum elde edilmesinin önemli nedenleri arasında görülmektedir. Konvansiyonel sistemden farklı olarak mikrodalga sistemde kullanılan katalizörlerin yapısında Mo2C oluşumunun gerçekleştiği, bu durumun ise aktivitenin artmasına yol açtığı ortaya konulmuştur.