Akademik Veri Yönetim Sistemi
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Kimya Mühendisliği, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2024
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: Ayşin Mudanyalı
Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): Sena Yaşyerli
Eş Danışman: Gamze Bozkurt
Özet:
Yüksek lisans tezinde metanın kuru reformlanma reaksiyonu için yeni alümina (Al2O3) destekli Nikel
(Ni) katalizörleri hidrotermal ve emdirme yöntemleri ile hazırlanarak aktivite testleri
gerçekleştirilmiştir. Al2O3 destek malzemelerinin hidrotermal yöntem ile hazırlanmasında farklı
Al/Na oranları ve hidrotermal bekletme süreleri kullanılmıştır. Destek malzemeleri ve katalizörlerin
fiziksel ve kimyasal özelliklerinin belirlenebilmesi amacıyla N2 adsorpsiyon-desorpsiyon, XRD,
SEM-EDS, DRIFTS ve TGA karakterizasyon çalışmaları gerçekleştirilmiştir. XRD analizleri farklı
Al/Na ve bekletme süreleri sonunda Al2O3 destek malzemelerinin γ-Al2O3 kristal yapısına sahip
olduğunu göstermiştir. 10 saatlik bekletme süresinde destek malzemesinde Al(OH)3 ait pikler de
bulunmaktadır. Bu sonuç 10 saat hidrotermal bekletme süresinin γ-Al2O3 kristal yapısı oluşumu için
yetersiz olduğunu göstermektedir. Hidrotermal yöntem ile hazırlanan Al2O3 destek malzemelerinin
ve Al2O3 destekli Ni katalizörlerinin mezogözenekli yapıda olduğu N2 adsorpsiyon-desorpsiyon
analiziyle belirlenmiştir. Hazırlanan katalizörler 750°C sıcaklıkta hidrojen gazı ortamında 1 saat
indirgendikten sonra, metanın (CH4) kuru reformlanma reaksiyonunda aktiviteleri incelenmiştir.
Katalitik aktivite testleri dolgulu kolon reaktörde 750℃ sıcaklıkta ve atmosferik basınç altında
CH4/CO2/Ar:1/1/1 oranında gaz beslemesi ile gerçekleştirilmiştir. Al2O3 sentezi sırasında kullanılan
Al/Na oranı katalizörün katalitik aktivitesini önemli ölçüde etkilemiştir. Al/Na oranı 1 olan ve 20
saat hidrotermal bekletme süresine sahip Al2O3 destekli emdirme yöntemi ile hazırlanmış
8Ni@1,00Al2O3(20) katalizörü ile en yüksek CH4 (%88) ve CO2 (%82) dönüşümleri reaksiyon
çalışmasının başlangıcında elde edilmiştir. 8Ni@1,00Al2O3(20) katalizörü reaksiyon süresi boyunca
kararlılığını korumuştur. Emdirme yöntemi ile ilave edilen Ni miktarı %12 olduğunda
(12Ni@0,33Al2O3(20)) başlangıç metan ve karbondioksit dönüşümleri sırasıyla %53'den %60'a ve
%72'den %83'e ulaşmıştır. 8Ni@0,33Al2O3(20) ve 12Ni@0,33Al2O3(20) katalizörlerinin reaksiyon
sonunda TGA ile belirlenen karbon oranları sırasıyla %0,7 ve %11,4 olarak belirlenmiştir.
8Ni@0,33Al2O3(20) katalizörünün aktivite testi sonrasında alınan SEM fotoğraflarında filament
karbon oluşumu gözlenmemiştir. Çalışmanın son aşamasında, Ni katalizörlere Lantan (La) ilavesinin
etkisi incelenmiştir. Hazırlanan Ni-La bazlı katalizörlerin metanın kuru reformlanma reaksiyonunda
katalitik aktivite göstermediği gözlenmiştir.