Synthesis and characterization of Cu-MCM-41 and Ni-MCM-41 type catalytic materials
Cu-MCM-41 ve Ni-MCM-41 tipi katalitik malzemelerin sentezlenmesi ve karakterizasyonu
- Tez No: 167319
- Danışmanlar: PROF.DR. SUNA BALCI, PROF.DR. TİMUR DOĞU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: MCM-41, bakır, nikel, mezo gözenekli moleküler yapı vıı, MCM-41, copper, nickel, mesoporous molecular sieves v
- Yıl: 2005
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Bölümü
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
oz Cu-MCM-41 VE Nİ-MCM-41 TİPİ KATALİTİK MALZEMELERİN SENTEZLENMESİ VE KARAKTERİZASYONU Nalbant, Aslı Yüksek Lisans, Kimya Mühendisliği Tez Yöneticisi: Prof. Dr. Timur DOĞU Ortak Tez Töneticisi: Prof. Dr. Suna BALCI Ocak 2005, 128 sayfa Mezo gözenekli malzemelerin 1992 yılında Mobil araştırmacıları tarafından sentezi katalitik uygulamalarında yeni ufuklar açtı. M41S ailesi olarak adlandırılan bu malzemeler, tek boyutlu altıgen yapısıyla MCM-41, üç boyutlu kübik yapısıyla MCM-48 ve lamellar yapısıyla MCM-50'dir. 1500 m2/g 'a varan yüzey alanları, çapları 20 ila 100 Â arasında değişen düzenli gözenek dağılımları ve yüksek ısıl kararlılıkları bu malzemelerin başlıca özellikleridir. M41S ailesindeki malzemelerin kendilerine ait katalitik özellikleri bulunmadığından, metaller ve aktif bileşiklerin yapılarına katılmasıyla aktiflik kazanırlar. Bu çalışmada bakır ve nikel katkılı MCM-41 tipi katalitik malzemeler çeşitli sentez yöntemleriyle sentezlendi. Bu yöntemler, sonradan ekleme, yüksek sıcaklıkta doğrudan ekleme, ve düşük sıcaklıkta doğrudan ekleme violarak adlandırılabilirler. Sentezlenen MCM-41, Cu-MCM-41 ve Ni-MCM-41 XRD, TEM, N2 adsorplanması, SEM, XRF, EDS, AAS ve TPR yöntemleriyle karakterize edildi. MCM-41 yüksek sıcaklık doğrudan ekleme yöntemiyle sentezlendi. 1400 m2/g' a varan yüksek yüzey alanı gösteren MCM-41 gözenekli malzemelerde 1.17 cc/g' a varan gözenek hacimleri elde edildi. Cu-MCM-41 katalitik malzemeler 3 farklı yöntemle sentezlendi. Sonradan ekleme ve yüksek sıcaklıkta doğrudan ekleme yöntemleri düşük sıcaklıkta doğrudan ekleme yöntemine oranla daha iyi sonuç verdi. Sonradan ekleme yönteminde yüksek yüzey alanları (730 m2/g) ile 0.3 Cu/Si mol oranı elde edildi. Yüksek sıcaklıkta doğrudan ekleme yönteminde ise, ürünlerdeki Cu/Si mol oranı 0.26 gibi yüksek bir değer gösterirken yüzey alanlarında kismi düşüş gözlendi (400 m2/g). Düşük sıcaklıkta doğrudan ekleme yöntemi metal yükleme açısından en az terci edilen yöntem oldu. Ni-MCM-41 tipi katalitik malzemeler yüksek sıcaklık doğrudan ekleme ve sonradan ekleme yöntemleriyle sentezlendi. Nikelin yüksek sıcaklık doğrudan sentezleme yöntemi ile eklenmesi sonucunda yüksek yüzey alanlari (560-930 m2/g) ve 0.12 ve 0.28 Cu/Si mol oranları elde edildi.
Özet (Çeviri)
ABSTRACT SYNTHESIS AND CHARACTERISATION OF Cu-MCM-41 AND Ni-MCM-41 TYPE CATALYTIC MATERIALS Nalbant, Aslı M.S., Department of Chemical Engineering Supervisor: Prof. Dr. Timur DO?U Co-Supervisor: Prof. Dr. Suna BALCI January 2005, 128 pages Discovery of mesoporous materials by Mobil researchers in 1992 opened a new field in catalytic applications. The materials designated as M41S family are MCM-41 with one-dimensional hexagonal structure, MCM-48 with three- dimensional cubic structure and MCM-51 with unstable lamellar structure. This family of materials have high surface areas up to 1500 m2/g, narrow pore size distributions with pore sizes varying from 20 to 100 Â. These materials can be activated by incorporation of metals or active compounds into their structure. In this study, copper and nickel incorporated MCM-41 type catalytic materials were synthesized via different methods namely, impregnation, high temperature and low temperature direct synthesis methods. The Cu-MCM-41, and Ni-MCM-41, as well as synthesized MCM-41 were characterized by using XRD, TEM, N2 sorption, SEM, XRF, EDS, AAS and TPR. ivMCM-41 was synthesized with high temperature direct synthesis method. High surface area values up to 1400 m2/g of MCM-41 mesoporous materials were obtained with high pore volumes up to 1.17 cc/g. Cu-MCM-41 type catalytic materials were synthesized with three different methods. Impregnation and high temperature direct synthesis methods gave better results than those of low temperature direct synthesis method. In impregnation, relatively high surface area values (730 m2/g) were obtained with Cu/Si mole ratio as high as 0.3 in the product. For the case of high temperature direct synthesis products, Cu/Si mole ratios as high as 0.26 were obtained with somewhat smaller surface areas (400 m2/g). Low temperature direct synthesis method is the least favorable method in metal loading. Ni-MCM-41 type of catalytic materials were synthesized by impregnation and high temperature direct syntheses methods. Ni incorporation by high temperature direct synthesis method gave high surface area values (560-930 m2/g) having Ni/Si mole ratios of 0.12-0.28.
Benzer Tezler
- Sübstitüe salisilaldehitlerin 1-amino-5-benzoil-4-fenil-1H-pirimidin-2-on ile schiff bazlarının Cu(II), Co(II), Ni(II) ve Zn(II) komplekslerinin sentezi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of Cu(II), Co(II),Ni(II) and Zn(II) schiff bases complexes from 1-amino-5benzoyl-4-phenyl-1 H-pyrimidine-2-on with substitued salicylaldehides
ABDULKADİR LEVENT
- Malonamit ve benzotiyoazol ligandları ile mononükleer bakır(II) komplekslerinin sentezi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of Cu(II) complexes with ligands, malonamide and benzothiazole
HASAN MAZLUM
Yüksek Lisans
Türkçe
2003
KimyaKaradeniz Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SERDAR KARABÖCEK
- Yeni bir tetraoksim ligandının Cu(II)/Ni(II) komplekslerinin sentezi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of Cu(II)/Ni(II) complexes of a new tetraoxime ligand
PINAR EKMEKÇİOĞLU
- Yeni asimetrik vic-dioksim bileşikleri ve bunların metal komplekslerinin sentezi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of novel unsymmetric vic-dioxime compounds and their metal complexes
SELEN ARIKAN
- Bazı metal içerikli borat, fosfat ve borfosfat bileşiklerinin hidrotermal ve mikrodalga yöntemleri ile sentezlenmesi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of metal containing borate, phosphate and borophosphate compounds by hydrothermal and microwave methods
FİGEN DEMİRAL KURTULUŞ
Doktora
Türkçe
2003
KimyaBalıkesir ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF.DR. MUSTAFA ÖZCAN
Y.DOÇ.DR. HALİL GÜLER