Geri Dön

The theoretical analysis of the interaction between methane dehydrogenation and carbon dioxide dissociation products with Ni and PtNi surfaces

Metan dehidrojenasyonu ve carbon dioksit ayrışması ürünleri ile Ni ve PtNi yüzeyleri arasındaki etkileşimin teorik analizi

PDF İndir

  1. Tez No: 356951
  2. Yazar: MERVE AYVAZ
  3. Danışmanlar: PROF. DR. AHMET ERHAN AKSOYLU
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Metal oksit katalizörü, Metal oxide catalyst
  7. Yıl: 2013
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.

Özet

Methanın katalitik kuru reform reaksiyonu, genel anlayış içerisinde eş zamanlı olarak, karbon dioksit ayrışmasıyla carbon monoksit ve yüzey oksijeni oluşumunu, methan dehidrojenasyonuyla hidrojen, CHx grupları ve yüzey karbonu oluşumunu, ve, son olarak, yüzeyi karbon monoksit oluşturarak temizleyen yüzey oksijeni ile yüzey karbonu arasındaki reaksiyonu içerir. Bu çalışmanın amacı, Accelrys Material Studio?nun ab initio Dmol3 araç kutusu kullanılarak, karbon dioksitin ve onun parçalanması ile oluşan ürünlerin, karbon monoksit ve oksijen, Ni(111) ve PtNi(111) yüzeylerindeki adsorpsiyon özelliklerini incelemek, ve Ni(111) ve PtNi(111) yüzeylerinde adsorbe olan methan dehidrojenasyonu ve karbon dioksit ayrışması ürünleri için bir vibrasyonel frekans veri tabanı oluşturulmasıdır. Karbon dioksitin adsorpsiyon özellikleri Ni(111) ve PtNi(111) yüzey alışımı üzerindeki tüm olabilecek adsorpsiyon sitelerine karbon dioksit molekülü yerleştirilerek çalışılmıştır. Her iki yüzey üzerinde karbon dioksit adsorpsiyon enerjisi değerleri, konfigürasyonel değişim sırasında harcanan enerjiye bağlı olarak sıfıra çok yakın olarak elde edilmiştir. Çalışma sonuçları karbon dioksit PtNi(111) yüzey alaşımına Ni(111) yüzeyine tutunduğundan daha güçlü tutunduğunu göstermektedir. Karbon dioksitin en çok tercih ettiği adsorpsiyon sitesi hem Ni(111) yüzeyi hem de PtNi(111) yüzey alaşımı için ?bridge? sitesidir. Karbon monoksit ve oksijen adsorpsiyonu Ni(111) metali üzerinde çalışılmıştır. Karbon monoksit ve oksijenin Ni yüzeyi üzerindeki çok güçlü adsorbe olduğu doğrulanmıştır. Literatürdeki deneysel veriler ile uyumlu olan, hesaplanmış frekans veri tabanı tablolanmıştır ve ileride CDRM reaksiyonu sırasında Ni ve PtNi katalizörlerinin katalitik olarak aktif adsorpsiyon sitelerinin belirlenmesinde, Ni/Al2O3 ve Pt-Ni/Al2O3 katalizörleri üzerinde yapılmış deneysel FTIR-DRIFT çalışmalarından elde edilmiş frekans değerlerinin karşılaştırmalı analizi yoluyla kullanılacaktır.

Özet (Çeviri)

Catalytic Dry Reforming of Methane (CDRM), in general sense, involves simultaneous carbon dioxide disproportionation yielding carbon monoxide and surface oxygen, methane dehydrogenation yielding hydrogen, CHx groups and surface carbon, and, finally, reaction between surface oxygen and surface carbon that cleans the surface yielding carbon monoxide. The aim of this study is to investigate the adsorption properties of carbon dioxide and the products formed upon its dissociation, carbon monoxide and oxygen, on Ni(111) and PtNi(111) surfaces, and forming a vibrational frequency data base for methane dehydrogenation and carbon dioxide disproportination products adsorbed on Ni(111) and PtNi(111) surfaces via utilizing ab initio Dmol3 tool box of Accelrys Material Studio. Carbon dioxide adsorption properties was studied by placing carbon dioxide molecules on each possible adsorption sites of Ni(111) and PtNi(111) surface alloy. On both surfaces carbon dioxide adsorption energy values obtained were very close to zero due to the high amount of energy consumed during configurational change. Results of this study shows that adsorption of carbon dioxide is stronger on PtNi(111) surface alloy compared to the adsorption on Ni(111) surface. The most preferred adsorption site of carbon dioxide is bridge site both for Ni(111) surface and PtNi(111) surface alloy. Adsorptions of carbon monoxide molecule and oxygen atom were also studied on Ni(111) metal. Very strong adsorption of carbon monoxide and oxygen on Ni surface was verified. Calculated frequency data base, which is consistent with the experimental data in the literature, was tabulated and will be furtherly used in determination of the catalytically active adsorption sites on Ni and PtNi catalysts during CDRM reaction through comparative analysis of experimental FTIR-DRIFT studies performed on Ni/Al2O3 and Pt-Ni/Al2O3 catalysis.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    286426

    A theoretical study on dry reforming of methane (CDRM) over cobalt metal

    Kobalt metalinde metanın kuru reformlanması üzerine teorik çalışma

    VASFİYE ÇİMENOĞLU

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2011

    Kimya MühendisliğiBoğaziçi Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Bölümü

    PROF. DR. AHMET ERHAN AKSOYLU

  2. Tez No

    255899

    A theoretical study on catalytic steps of hydrogen production and purification

    Hidrojen üretimi ve saflaştırılması aşamalarında kullanılan katalitik sistemlerin kuramsal olarak incelenmesi

    ASLIHAN SÜMER

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2010

    KimyaBoğaziçi Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. AHMET ERHAN AKSOYLU

  3. Tez No

    925674

    Gaz sensörlerinin teorik modellenmesi

    Theoretical modeling of gas sensors

    ALİ ÇIBIK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2025

    Fizik ve Fizik MühendisliğiKaramanoğlu Mehmetbey Üniversitesi

    Fen Bilimleri ve Teknolojileri Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MURAT YILDIZ

  4. Tez No

    969999

    Dioksan ve thf eter stabilizatörleri ile CH₄, CO₂ ve H₂ gaz moleküllerinin çift kafesli klatrat hidrat sistemlerindeki etkileşim profilleri

    Interaction profiles of dioxane and thf ether stabilizers with CH₄, CO₂ and H₂ gas molecules in doublecaged clathrate hydrate system

    EMRAH ÇİÇEKTEN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    KimyaBandırma Onyedi Eylül Üniversitesi

    Alternatif Enerji Kaynakları Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ ZAFER MAŞLAKCI

  5. Tez No

    958349

    Denizcilik eğitiminde karbonsuzlaştırma bilgi durumunun değerlendirilmesi: Bir eğitim modülünün etkililik sınaması

    Bridging the knowledge gap: Evaluating the impact of decarbonization training in maritime education

    BATURAY ÖZDEMİR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2025

    Denizcilikİstanbul Teknik Üniversitesi

    Deniz Ulaştırma İşletme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. BURAK ZİNCİR

Geri Dön