Akademik Veri Yönetim Sistemi
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2023
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: Yusuf Serkan KILINÇ
Danışman: Filiz Derekaya
Özet:
Bu çalışmanın amacı karbon monoksit metanlaşma reaksiyonu için SAPO-34 ve HZSM-5 zeolit destekli NiO içeren katalizörlerin hazırlanması, karakteristik özelliklerinin belirlenmesi ve katalitik aktivitelerinin hem klasik reaktörde hem de mikro kanallı mikro reaktörde test edilmesidir. ZSM-5 zeoliti iyon değiştirme yöntemiyle hidrojen ile doyurularak HZSM-5 formuna getirilmiştir. SAPO-34 zeolit desteği hidrotermal sentez metoduyla sentezlenmiştir. Gerçekleştirilen bu çalışmada CO metanlaşma reaksiyonu için SAPO-34 ve HZSM-5 zeolitleriyle desteklenmiş %15 NiO içeren katalizörler hem emdirme yöntemiyle hem de yüzey aktif madde destekli emdirme yöntemiyle sentezlenmiştir. Sentez sürecinde çözücü olarak su, 1-Propanol, etil alkol ve aseton kullanılmıştır. Hazırlanan destek ve katalizörlerin karakterizasyon çalışmaları için Fourier Dönüşümlü Kızıl Ötesi Spektrometresi (FTIR), X-ışını kırınım deseni analizi (XRD), N2 fizisorpsiyon analizi ve elektron mikroskopisi analizleri (SEM ve HRTEM) yapılmıştır. Taramalı elektron mikroskobu (SEM) ve yüksek çözünürlüklü geçirimli elektron mikroskobu (HRTEM) analizleri sonucunda yüzey aktif maddenin NiO kristal fazının desteğin gözenekli yapısı içine girmesine katkı sağladığı görülmüştür. Klasik reaktörde ise CO metanlaşması için katalitik aktivite çalışmaları sonucunda 276 C’de % 50 CO dönüşüm verme sıcaklığı (T1/2) ile emdirme yöntemiyle üretilen 1-Propanol kullanılarak hazırlanmış %15 NiO/HZSM-5 katalizörü en iyi katalitik aktivite performansını göstermiştir. En yüksek katalitik aktiviteye sahip diğer katalizör ise 295 C’ de % 50 CO dönüşüm verme sıcaklığı ile (T1/2) yüzey aktif madde destekli emdirme yöntemiyle ve 1 Propanol ile hazırlanmış %15 NiO/HZSM-5 katalizörü olarak belirlenmiştir. HZSM-5 destekli katalizörler SAPO-34 destekli katalizörlere daha yüksek katalitik aktivite performansı göstermişlerdir. Çözücü olarak 1-Propanol kullanılarak hazırlanmış katalizörlerden yüksek aktiviteler elde edilmiştir. Hazırlanan katalitik aktiviteleri aynı zamanda mikro kanallı mikro reaktörde de test edilmiştir. Katalizörden büyük çoğunluğu mikro kanallı mikro reaktörde daha yüksek aktivite performansı göstermiştir.
Anahtar Kelimeler : Metanlaşma, mikro reaktör, zeolit, katalizör, metan