Perovskit ve perovskit/SBA-15 tipi katalizörlerin farklı yöntemlerle sentezi, karakterizasyonu ve katalitik pirolizde kullanılması
Synthesis and characterization of perovskite and perovskite/SBA-15 type catalysts with different methods and their catalytic activity in pyrolysis
Yazar: RAHMİYE ZERRİN YARBAY ŞAHİN
Danışman: PROF. DR. NURGÜL ÖZBAY
Bilecik Şeyh Edebali Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2017
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering
Dizin: Metal oksit katalizörü = Metal oxide catalyst

Özet:
Bu çalışmada katalitik ve katalitik olmayan piroliz ile hurma çekirdeği ve mandalina kabuğundan sıvı ürün elde edilmiştir. Çalışmanın ilk bölümünde, pirolizde kullanılmak üzere Perovskit ve Perovskit/SBA-15 tipi katalizörlerin sentezi ve karakterizasyonu gerçekleştirilmiştir. Perovskit tipi katalizör sentezinde hazırlama yöntemi (sol-jel, hidrotermal, mikrodalga ve termal bozundurma), B metali (Co, Mn ve Ni) etkisi ve B metallerinin birbirlerine sinerjik etkileri; Perovskit/SBA-15 tipi katalizörlerde ise farklı perovskit yükleme oranı (%10, 30 ve 50) etkisi ve B metallerinin birbirlerine sinerjik etkileri araştırılmıştır. İkinci bölümde ise biyokütlelerin katalitik ve katalitik olmayan piroliz ile sıvı ürün elde edilerek bu ürünlerin karakterizasyonu için elementel analiz, FT-IR, 1H-NMR ve GC-MS analizi gibi yöntemler kullanılmıştır. Elde edilen sonuçlara göre, biyokütleden sıvı ürün eldesi için en uygun olan katalizörün %30 LaMn0,5Ni0,5O3/SBA-15 olduğu belirlenmiş olup hurma çekirdeği ve mandalina kabuğu için sırasıyla %30,17 ve 27,49 verimle sıvı ürün elde edilmiştir. Hurma çekirdeklerinden ve mandalina kabuklarından fenolik bileşikler gibi değerli endüstriyel hammaddeler elde edilebileceği görülmüştür. Bu sonuçlara göre, ticari katalizörlere göre ekonomik üstünlüğe sahip yeni katalizörlerin sentezlenmesi ve biyokütleden yararlı sıvı ürünlerin üretiminde kullanılması önerilmektedir.

Abstract:
In this study, liquid product from date stone and mandarin shell was obtained by catalytic and non-catalytic pyrolysis. In the first part of the work, the synthesis and characterization of Perovskite and Perovskite/SBA-15 type catalysts for pyrolysis was carried out. The preparation method (sol-gel, hydrothermal, microwave and thermal decomposition), the effect of B metal (Co, Mn and Ni) and the synergistic effects of B metals on each other in perovskite type catalyst synthesis; In perovskite/SBA-15 type catalysts, different perovskite loading rates (10, 30 and 50%) and synergistic effects of B metals were investigated. In the second part, catalytic and non-catalytic pyrolysis of biomass was obtained by liquid product, and elemental analysis, FT-IR, 1H-NMR and GC-MS analysis were used for the characterization of these products. According to the results obtained, 30% LaMn0,5Ni0,5O3/SBA-15 was the most suitable catalyst for the biomass liquid product, and the liquid product was obtained for the date stone and mandarin shells in the yield of 30,17% and 27,49 %, respectively. It has been observed that valuable industrial raw materials such as phenolic compounds can be obtained from date stone and mandarin shells. According to these results, it is proposed to synthesize new catalysts having economical advantages over commercial catalysts and to use them in the production of useful biomass liquid products.