Metalik ve bimetalik mezogözenekli katalizörlerin sonokimyasal yöntemle sentezi, karakterizasyonu ve katalitik etkilerinin incelenmesi

Abstract

Bu çalışmada, farklı metal öncüller ve gözenek oluşturucu ajanlar kullanılarak, çeşitli morfolojilere ve gözenek boyutlarına sahip metalik ve bimetalik MCM-41 ve MCM-48 türü mezogözenekli katalizörlerin sonokimyasal sentez yöntemiyle sentezlenerek, bu katalizörlerin karakterizasyonu ve katalitik etkilerinin incelenmesi amaçlanmış olup sentezlenen katalizörlerin yapısı; X-ışını kırınımı (XRD), taramalı elektron mikroskobu (SEM), enerji dağılımlı X-ışını spektroskopisi (EDS) ve yüzey alanı ölçümü (BET) metotları ile karakterize edilerek, kullanılan sentez metotları ile katalizörlerin fiziksel özellikleri üzerindeki etkiler ile sentezlenen katalizörlerin biyokütle pirolizinden elde edilen ürünlerin verimleri üzerindeki katalitik etkileri incelenmiştir. Çalışma kapsamında; mezogözenekli MCM-41 ve MCM-48 türü katalizörler sonokimyasal sentez yöntemi ve sonokimyasal sentez destekli hidrotermal sentez yöntemi olmak üzere iki farklı metotla sentezlenmiş olup optimum sentez koşullarının belirlenmesi aşamasında iki farklı yöntemin karşılaştırılmasının yanı sıra farklı sentez bileşenlerinin etkisi de incelenmiştir. Sentezlenen katalizörler XRD, SEM ve EDS metotları ile karakterize edilmiş ve karakterizasyon sonuçlarına göre seçilen katalizörlere farklı oranlarda Ni, Co ve Cu metalleri doplanarak metalik ve bimetalik katalizörler hazırlanmış ve hazırlanan katalizörlerin de karakterizasyon çalışmaları yapılarak katalitik etkileri incelenmiştir. İnceleme sonucunda belirlenen mezogözenekli katalizörlerin ayrıca BET analizi yapılmış ve seçilen katalizörlerin keten tohumu küspesi pirolizi sonucunda elde edilen ürünler üzerindeki verimleri ölçülerek katalitik etkileri incelenmiştir. Yapılan çalışmalar neticesinde, sonokimyasal sentez yöntemi ile sentezlenen MCM-41 ve MCM-48 türü mezogözenekli katalizörlerin yüksek yüzey alanına, düzenli kristal yapısına ve yüksek gözenek hacmine sahip oldukları belirlenmiştir. Bu çalışmanın, yüksek oranda katalitik aktiviteye sahip metalik ve bimetalik mezogözenekli katalizörlerin doğrudan sonokimyasal sentez yöntemiyle sentezlenmesinde bir model teşkil etmesi beklenmektedir.