İyonik sıvı katalizörü kullanarak biyokütle türevi levülinik asidin etil levülinata mikrodalga destekli dönüşümü
Microwave-assisted conversion of biomass-derived levulinic acid to ethyl levulinate using ionic liquid catalyst
- Tez No: 972977
- Danışmanlar: PROF. DR. ÖZGÜR SÖNMEZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Alternatif yakıtlar, Mikrodalga ısıtma, Alternative fuels, Microwave heating
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Mersin Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Etil levulinat (EL), yakıtın akış özelliklerini iyileştiren ve daha temiz emisyonları teşvik ederek iklim değişikliğiyle mücadeleye katkı sağlayan, biyokütle türevi bir yakıt katkı maddesidir. Bu çalışmada, Yeşil Kimya ilkeleri doğrultusunda, pirolidon bazlı bir iyonik sıvı olan N-Metil-2-pirolidonyum hidrojen sülfat ([NMP][HSO4]) katalizör ve mikrodalga destekli ısıtma yöntemi kullanılarak, biyokütle kökenli levulinik asidin etil levulinata dönüşümü araştırılmıştır. Reaksiyon koşulları (sıcaklık, süre, molar oran ve katalizör miktarı) optimize edilerek %95,8 levülinik asit dönüşümü elde edilmiştir. Belirlenen optimum koşularda esterleşme tepkimesi geleneksel ısıtma yöntemi ile gerçekleştirilerek, geleneksel ısıtma ve mikrodalga ızıtma yöntemlerinin bir karşılaştırılması yapılmıştır. Mikrodalga yöntemin daha hızlı, verimli ve çevre dostu olduğu görülmüştür.[NMP][HSO4] iyonik sıvısının tekrar kullanılabilirliği üzerine çalışılmış ve [NMP][HSO4] iyonik sıvının katalitik aktivitesinde dört ardışık uygulamadan sonra yalnızca küçük bir azalma meydana gelmiştir. Bu da iyonik sıvıların homojen katalizörlerin sınırlamalarının aksine yeniden kullanılabileceğini göstermiştir. Ayrıca, levülinik asidin etil levülinata dönüşümünde olası tepkime mekanizması önerilmiştir. Sonuçlar, Yeşil Kimya ilkeleri doğrultusunda iyonik sıvı ve mikrodalga ısıtmanın bir kombinasyonunun biyoyakıt katkı maddesi üretiminde umut vadettiğini ortaya koymaktadır.
Özet (Çeviri)
Ethyl levulinate (EL) is a biomass-derived fuel additive that improves fuel flow properties and contributes to the fight against climate change by promoting cleaner emissions. In this study, in accordance with the principles of Green Chemistry, the conversion of biomass-derived levulinic acid to ethyl levulinate was investigated using N-Methyl-2-pyrrolidinium hydrogen sulfate ([NMP][HSO4]), a pyrrolidone-based ionic liquid, as a catalyst, and microwave-assisted heating. By optimizing the reaction conditions (temperature, time, molar ratio, and catalyst amount), 95.8% levulinic acid conversion was achieved. The esterification reaction was carried out using conventional heating at the determined optimum conditions, and a comparison was made between conventional heating and microwave heating methods. The microwave method was found to be faster, more efficient, and more environmentally friendly. The reusability of [NMP][HSO4] ionic liquid was studied, and only a small decrease in catalytic activity occurred after four consecutive applications, demonstrating that ionic liquids, unlike homogeneous catalysts, can be reused. Furthermore, a reaction mechanism for the conversion of levulinic acid to ethyl levulinate was proposed. The results suggest that a combination of ionic liquid and microwave heating, in accordance with Green Chemistry principles, holds promise for the production of biofuel additives.
Benzer Tezler
- Model ve gerçek biyokütleden katalitik iyonotermal karbonizasyon yöntemiyle karbon temelli malzeme eldesi ve karakterizasyonu
Obtaining of carbonaceous materials from real and model biomasses by catalytic ionothermal carbonization method
BEYZA ÖZOYLUMLU
- Atık biyokütlenin farklı koşullarda etkili hidroliz ve dönüşümünün araştırılması
Investigation of efficient hydrolysis and conversion of waste biomass under different conditions
BERNA NİŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
KimyaBursa Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ BURÇAK KAYA ÖZSEL
- Investigation of performance losses in microbial fuel cells with low platinum loadings on air-cathodes
Hava katotlarında düşük platin yüklemelerine sahip mikrobiyal yakıt hücrelerinin performans kayıplarının incelenmesi
EDA SÖNMEZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Biyoteknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
PROF. DR. HAKAN BERMEK
- Periferal tetraetilenglikolmetileter sübstitüe metalli ftalosiyaninlerin sentezi
Synthesis of peripheral tetraethyleneglycolmethylether substituted metallophthalocyanines
BERKAY AKKOÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ESİN HAMURYUDAN
- Atık yemeklik yağdan pirolidonyum bazlı iyonik sıvı katalizörü kullanılarak mikrodalga destekli biyodizel üretimi: Cevap yüzey yöntemi ile optimizasyon
Microwave assisted biodiesel production from waste cooking oil using pyrolidonium based ionic liquid catalyst: Optimization with response surface methodology
HİLMİ BOYACI