SAPO-34 ve zeolit 13X destekli, PdO-CeO2-ZrO2 içeren katalizörler üzerinden metanın toplam oksidasyonunun incelenmesi


Tezin Türü: Yüksek Lisans

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

Tezin Onay Tarihi: 2024

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: Bestegül HORASAN

Danışman: Filiz Derekaya

Özet:

Bu tez çalışması metan gazının tam yanma prosesi ile katalitik reaksiyonla uzaklaştırılmasını içermektedir. Bunun için PdO-MOx/Destek (MOx: CeO2, ZrO2, CeO2 ZrO2 ve Destek: SAPO-34 ve Zeolit 13X) katalizörleri farklı hazırlama yöntemleri ile sentezlenmiştir. Katalizörlerin hazırlanmasında hidrotermal sentez yöntemi kullanılmıştır ve yüzey aktif maddenin etkisini incelemek için katalizörler hem yüzey aktif madde kullanılarak hem de kullanılmadan sentezlenmişlerdir. Katalizörlerin ve destek bileşenlerin karakteristik özelliklerini belirlemek için N2 fizisorpsiyon, XRD ve SEM analiz teknikleri kullanılmıştır. Metanın tam yanması hacmen %1 CH4, %21 O2 kalanı He olan besleme gaz akımı altında 100-600°C sıcaklıkları arasında gerçekleştirilmiştir. Karakterizasyon sonuçlarına göre yüzey aktif madde destekli hidrotermal sentezin mikro+mezo gözenek hacmini, toplam gözenek hacmini, yüzde mezo gözenek hacmini, BJH adsorpsiyon gözenek çapı ve PdO ortalama kristal boyutunu arttırdığı belirlenmiştir. En iyi aktiviteleri hidrotermal sentez ile hazırlanan katalizörler arasında PdO-ZrO2/Zeolit 13X verirken yüzey aktif madde destekli hidrotermal sentezde ise PdO-CeO2/Zeolit 13X ve PdO ZrO2/Zeolit 13X katalizörleri vermiştir. Zeolit 13X destekli katalizörlerin SAPO-34 destekli katalizörlere göre daha aktif olması Si/Al oranının daha büyük olmasının asit bölgeleri oluşumu ve kararlılığa etkisinden kaynaklanmaktadır. En aktif katalizörler üzerinden yapılan 11 saat süren deaktivasyon çalışmaları katalizörlerin aktivitelerini koruduklarını göstermiştir.

Anahtar Kelimeler : Metan, tam yanma, oksidasyon, zeolit, katalizör