Akademik Veri Yönetim Sistemi
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2022
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: İlkin TUĞ
Danışman: Kırali Mürtezaoğlu
Özet:
Küresel olarak en büyük enerji kaynağı olan fosil yakıtlar, yakın gelecekte yalnızca tükenmekle kalmayıp birçok çevre sorununu da beraberinde getirecektir. Bu nedenle ulaşılması gereken nihai hedef çevreye zararı olmayan sürdürülebilir bir enerji kaynağıdır. Hidrojen enerjisi, yeniden kullanılabilirliği, yüksek enerji yoğunluğu ve çevre dostu özellikleri nedeniyle geleceğin enerji taşıyıcısı olarak kabul edilmektedir. Yapılan çalışmalar, biyokütlenin pirolizi sonucu yan ürün olarak elde edilen formik asidin hidrojen üretimi için oldukça ekonomik olduğunu göstermiştir. Formik asidin katalitik parçalanması dehidrojenasyon ve dehidrasyon reaksiyonlarından oluşmaktadır. Her iki reaksiyonda endotermik olup, dehidrojenasyon reaksiyonunda H2 ve CO2 oluşurken dehidrasyon reaksiyonunda H2O ve CO oluşmaktadır. . Bu çalışmada KIT-6 destekli Ni ve Co içerikli mono/bimetalik katalizörler hazırlanmıştır. Hazırlanan destek malzemesi ve katalizörler için XRD, FT-IR, DRIFT, XPS, SEM, EDS ve TG analizleri yapılmıştır. H2 seçiciliğini artırmak, uygun reaksiyon sıcaklığı ve özellikle uygun katalizör ile mümkündür Malzemelerin N2 adsorpsiyon-desorpsiyon izotermleri IUPAC sınıflandırmasına göre Tip-IV sınıflandırmasına uygun bulunmuştur. Metal yüklemesi sonucunda destek malzemesinin mezogözenekli yapısının korunduğu belirlenmiştir. Katalizörlerin geniş açılı XRD desenlerinde amorf silika yapısının karakteristiği olan 2θ=15°–30° aralığında geniş bir pik izlenmiştir. Katalizörlerde KIT-6 desteğinin yapısından kaynaklı fonksiyonel grupların varlığı FT-IR spektrumları ile doğrulanmıştır. Katalizörlerin katalitik aktivite testleri konvansiyonel sistemle ısıtılan dolgulu kolon sürekli akış reaktör sisteminde gerçekleştirilmiştir. Tüm katalizörlerin aktivite testlerinde %100 formik asit dönüşümü elde edilmiştir. En yüksek hidrojen seçiciliği 3Ni@KIT-6 katalizöründe hesaplanırken, katalizörün karakterizasyon sonuçları bu yüksek verimi doğrulamaktadır. Ni içerikli katalizörlerle yapılan çalışmalarda, Co içerikli katalizörlere göre daha yüksek hidrojen verimi elde edilmiştir. Elde edilen sonuçlar değerlendirildiğinde bu çalışma hem ekonomik olarak hem de hidrojen verimi açısından formik asit dehidrojenasyonu için umut vericidir.
Anahtar Kelimeler : KIT-6, Formik Asit, Hidrojen, Dehidrojenasyon