An in situ FTIR-DRIFTS study on bimetallic CDRM catalysts
Bimetalik metanın karbondioksit reformlaması (CDRM) katalizörleri üzerinde FTIR-DRIFTS çalışması
- Tez No: 409298
- Danışmanlar: PROF. DR. AHMET ERHAN AKSOYLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Enerji, Kimya Mühendisliği, Kimya, Energy, Chemical Engineering, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2015
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmanın amacı, Metanın Karbondioksit Reformlaması Reaksiyonu (CDRM) için daha önce çalışılmış ve farklı kinetik davranışlar sergilemiş bimetalik 0.3Pt10Ni/Al2O3 ve 0.2Pt15Ni/Al2O3 katalizörleri üzerine daha derin bir bakış açısı kazanmaktır. Bu amaçla, FTIR-DRIFTS sistemi kullanılarak CO karakterizasyonu, CO-TPD, CO2 ve CH4 adsorpsiyon ve reaksiyon deneyleri yapılmıştır. Oda sıcaklığında gerçekleştirilen CO adsorpsiyon deneyleri, Ni metal dağılımının, daha fazla Pt metali içeren 0.3Pt10Ni katalizörünün üzerinde daha iyi olduğunu göstermiştir. 0.3Pt10Ni katalizörünün daha az Ni:Pt oranına sahip olmasının 300 °C sıcaklığında yapılan CO adsorpsiyon deneylerinde bu ürünün daha iyi indirgenmesini sağladığı gözlemlenmiştir. FTIR-DRIFTS-CO-TPD deneyleri, yüzeye doğrusal olarak bağlanan CO moleküllerinin ısıya karşı dayanıklılıklarının 0.3Pt10Ni katalizörü üzerinde 0.2Pt15Ni katalizörüne kıyasla daha yüksek olduğu gözlenmiştir. Ayrıca, 0.2Pt15Ni katalizörünün üzerinde desorpsiyon sonucu daha fazla çok-merkezli bağlanmış CO moleküllerinin gözlenmesi, Ni:Pt oranının azalmasının yüzeye çok-merkezli yapıda bağlanan CO moleküllerinin stabilitelerinde azalmaya neden olduğunu göstemiştir. 300 °C sıcaklıkta gerçekleştirilen CO2 adsorpsiyon deneylerinde, 0.3Pt10Ni katalizörü üzerinde daha çok format oluşumu gözlemlenmiştir. Daha fazla format oluşumu, bu katalizörün CO2 kullanımında daha etkin olduğunu göstermiştir. CH4 adsorpsiyonu deneyleri sırasında gözlemlenen CO oluşumu, katalizör desteğinin de Metanın Karbondioksit Reformlaması Reaksiyonu sırasında etkin olduğunu göstermiştir. Ni metal dağılımı daha az olduğu için 0.2Pt15Ni katalizörü üzerinde daha az format oluşumu gözlemlenmiştir. Reaksiyon deneyleri sırasında 0.3Pt10Ni katalizörü üzerinde daha çok CO ve format oluşumu gözlemlenmiştir. CO adsorpsiyon davranışlarında, CO2 kullanımlarında ve CH4 adsorpsiyon karakterlerinde gözlenen farklar, bu iki katalizör üzerinde daha önce yapılan araştırmaları doğrulayarak, Metanın Karbondioksit Reformlaması Reaksiyonunun bu iki katalizör üzerinde farklı reaksiyon mekanizmaları izlediğini göstermiştir.
Özet (Çeviri)
The purpose of this research was to gain a deeper insight into the difference between the micro-structural and kinetic properties of two bimetallic catalysts, i.e. 0.3Pt10Ni/Al2O3 and 0.2Pt15Ni/Al2O3, which have been previously studied and shown to have different kinetic behaviors in CDRM reaction. In this context, CO characterization, CO-TPD, CO2 and CH4 adsorption and in situ reaction experiments by using FTIR-DRIFTS system were conducted. CO characterization studies conducted at room temperature revealed that dispersion of Ni on the sample containing higher amount of Pt, i.e. 0.3Pt10Ni, was better than that on the 0.2Pt15Ni sample. CO adsorption experiments performed at 300 °C showed that the lower Ni:Pt ratio of the 0.3Pt10Ni sample resulted in a higher extent of reduction. FTIR-DRIFTS-CO-TPD experiments revealed that CO species adsorb in linear fashion were more thermally stable on 0.3Pt-10Ni sample than the ones adsorbed on 0.2Pt15Ni sample. Furthermore, more multicentered CO species remaining on the surface of 0.2Pt15Ni sample after desorption indicates that decrease in the Ni:Pt ratio causes a decrease in thermal stability of these species. CO2 adsorption experiments conducted at 300 °C revealed that more formate species were formed on 0.3Pt10Ni sample indicating its higher activity in CO2 utilization. In the CH4 adsorption experiments, CO formation was observed on both samples showing that the support also has a role in the course of the CDRM reaction. Due to the lower dispersion of 0.2Pt15Ni sample, there formed fewer amounts of formate species on this sample. In situ reaction tests revealed that more gaseous CO and more formate type species were formed on 0.3Pt10Ni sample. Differences in the CO adsorption behavior, CO2 utilization and CH4 adsorption characteristics of the two samples proves the previous findings on the two catalysts indicating there are significant differences among two samples in terms of the CDRM reaction pathways on them.
Benzer Tezler
- In-situ FT-IR spectroscopic investigation of NOX+CH4 surface reactions on palladium promoted WO3/TiO2-ZrO2 mixed oxides
Paladyum depolanmış WO3/TiO2-ZrO2 karışım oksit katalizörünün yüzeyinde gerçekleşen NOX+CH4 reaksiyonlarının in-situ FT-IR spektroskopisi ile incelenmesi
ANIL AĞIRAL
Yüksek Lisans
İngilizce
2005
Kimyaİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MARGARİTA KANTCHEVA
- Poli(laktik asit) kullanılarak neovaskülarizasyona uygun ın situ bakteriyel selüloz üretimi ve karakterizasyonu
In situ bacterial cellulose production suitable for neovascularization using poly(lactic acid) and its characterization
NERİMAN SAFA
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
BiyomühendislikEge ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. E. ESİN HAMEŞ TUNA
DOÇ. DR. AYLİN ŞENDEMİR
- Kloroaurik asitin (HauCl4) in-situ indirgenmesi ile üretilen katalitik altın nanoparçacık gömülü triazin tabanlı kovalent organik polimer ağ yapıları
In-situ reduction of chloroauric acid (HauCl4) for generation of catalytic Su nanoparticle embedded triazine based covalent organic polymer networks
SAMİ DURSUN
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Metalurji MühendisliğiSelçuk ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. HASAN AKYILDIZ
- In sıtu polimerizasyon ile yağ bazlı polimer ?organokil nanokompozit sentezi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of oil based polymer/organokil nanocomposites by in situ polymerization
YAĞMUR BAYRAM
Yüksek Lisans
Türkçe
2011
Kimya MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. EMEL AKYOL
PROF. DR. A. TUNCER ERCİYES
- Bazı halloysit-polimer nanokompozitlerin hazırlanması ve karakterizasyonu
Preperation and characterization of some halloysite-polymer nanocomposites
NİHAL ESER