Al2O3/TiO2 katalizörlerinin gliserinden laktik asit üretimine etkisinin incelenmesi
Investigation of Al2O3/TiO2 catalysts effects on lactic acid production from glycerin with photocatalytic method
- Tez No: 668762
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ MELTEM YILDIZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Fotokatalitik, Gliserin, Photocatalytic, Glycerin
- Yıl: 2021
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Kocaeli Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Dünya üzerinde artan enerji ihtiyacı ile birlikte fosil yakıt rezervleri hızla tükenmektedir. Artan bu enerji ihtiyacını karşılayabilmek için organik kaynaklı biyoyakıtların üretimi hız kazanmıştır. En fazla üretimi yapılan organik kaynaklı yakıt biyodizeldir. Ancak biyodizel üretiminde yan ürün olarak yüksek miktarda gliserin açığa çıkmakta ve oluşan gliserinin tamamı tüketilemediğinden bir atık sorunu oluşturmaktadır. Bu nedenle son yıllarda gliserinin değerli kimyasallara dönüştürülmesi konusunda yapılan çalışmalar önem kazanmıştır. Laktik asit ise gliserinden elde edilebilecek değerli bir organik asittir. Laktik asit biyobozunur plastiklerin hammaddesi olmasından dolayı gliserini atık sorunu olmaktan çıkarıp çevreci bir yaklaşım kazanmasını sağlayacaktır. Bu nedenle bu çalışmada gliserinin laktik aside fotokatalitik olarak ılımlı koşullar altında dönüştürülmesi amaçlanmıştır. Yüksek kimyasal kararlılık, yüzey özellikleri, ekonomik ve çevreci olması nedeniyle TiO2 destek maddesi tercih edilmiştir. TiO2 destek maddesi üzerine ağırlıkça %2,5, %5, %7,5 ve %10 oranlarında Al2O3 aktif maddesi emdirilerek dört farklı Al2O3/TiO2 katalizörü hazırlanmıştır. Hazırlanan katalizörler farklı reaksiyon parametreleri incelemek ve optimum reaksiyon koşulları belirlenmesi amacıyla denenmiştir. En ılımlı reaksiyon koşullarının belirlenmesi amacıyla katalizörün indirgenmesi etkisi, oksijen varlığı, katalizörün etkisi, NaOH/gliserin mol oranı etkisi, reaksiyon süresi parametrelerinin etkisi incelenmiştir. Elde edilen en iyi sonuç 90 ∘C reaksiyon sıcaklığında, NaOH/gliserin mol oranı 4, 0,25 gram katalizör kullanılarak 4 saatlik reaksiyon süresi sonucunda bulunmuştur. %2,5 Al2O3/TiO2 katalizörü ile gerçekleştirilen bu reaksiyon sonucunda laktik asit seçimliliği %97,2, gliserin dönüşümü ise %60,1 olarak bulunmuştur.
Özet (Çeviri)
The fossil fuel reserves are being rapidly exhausted along with the increasing need for energy on the world. In order to afford this increasing energy need, the production of organic-sourced biofuels has accelerated. The most produced organic fuel is biodiesel. However, high amount of glycerin is released as a by-product in the production of biodiesel and it creates a waste problem since the glycerin formed cannot be consumed completely. Therefore, studies on the conversion of glycerine into valuable chemicals have gained importance in recent years. Lactic acid is a valuable organic acid that can be obtained from glycerin. Since lactic acid is the raw material of biodegradable plastics, it will prevent glycerin from being a waste problem and gain an environmentally friendly approach. Therefore,it was aimed to convert glycerin into lactic acid as photocatalytically under mild conditions in this study. TiO2 support material was preferred due to its high chemical stability, surface properties, economy and environmental friendliness. Al2O3/TiO2 catalyst was prepared by impregnating as weight %2.5, %5, %7.5 ve %10 rates Al2O3 on TiO2 support. The prepared catalysts were tested in order to examine different reaction parameters and to determine the optimum reaction conditions. In order to determine the mildest reaction conditions, the effect of the reduction of the catalyst, the presence of oxygen, the effect of the catalyst, the effect of the NaOH / glycerin molar ratio, the effect of the reaction time parameters were investigated. The best result was obtained at 90 ∘C reaction temperature, NaOH / glycerin molar ratio of 4, using 0.25 grams of catalyst after 4 hours reaction time. As a result of this reaction performed with 2.5% Al2O3/TiO2 catalyst, the lactic acid selectivity was found to be 97.2% and the conversion to glycerin was 60.1%.
Benzer Tezler
- Development of doped TiO₂ photocatalyst on α-Al₂O₃ ceramic substrate and their use in the degradation of ibuprofen, caffeine, and carbamazepine as model contaminants of emerging concern (CECs)
Seramik α-Al₂O₃ altlık üzerinde hazırlanan katkılı TiO₂ fotokatalizörlerin geliştirilmesi ve ibuprofen, kafein ve karbamazepinin gibi yaygınlaşan organik kirleticilerin bozundurulmasında kullanılması
CHUKWUKA BETHEL ANUCHA
Doktora
İngilizce
2022
KimyaKaradeniz Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EMİN BACAKSIZ
PROF. DR. VASSİLİS N.STATHOPOULOS
- Structure-performance relationships in ionic liquid-coated supported iridium catalysts: Effects of metal nuclearity, support type, and ionic liquid structure on catalytic performance
İyonik sıvı kaplı destekli iridyum katalizörlerinin yapı performans ilişkisinin incelenmesi: Metal parçacık boyutunun, destek malzemesi çeşidinin ve iyonik sıvı yapısının katalitik performansa etkisi
MELİKE BABUCCİ
Doktora
İngilizce
2019
Kimya MühendisliğiKoç ÜniversitesiKimya ve Biyoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALPER UZUN
- Development of iron cobalt bimetallic fischer-tropsch catalysts for production of light olefins
Hafif olefinlerin üretimi için demir kobalt bimetalik fıscher-tropsch katalizörlerinin geliştirilmesi
DENİZ UYKUN MANGALOĞLU
Doktora
İngilizce
2025
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSNÜ ATAKÜL
- Biyokütleden sıvı ürün üretiminde kullanılacakheterojen katalizörlerin sentezlenmesi
Synthesizing of heterogeneous catalysts used in the production of liquid products from biomass
PELİN MISIROĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Kimya MühendisliğiAnadolu ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. NEZİHE AZCAN
- Tekli, çoklu ve bimetalik katalizörler ile borhidrür bileşiklerinin parçalanması
Decomposition of borohydride compounds in the presence of single, multi and bimetalic catalyst
GÖZDE ÖZSAÇMACI
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Kimya MühendisliğiHitit ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÇETİN ÇAKANYILDIRIM