Heteroyapılı bifonksiyonel nanokompozitler varlığında aldehitlerin seçici hidrojenasyonunun incelenmesi
Investigation of the selective hydrogenation of aldehydes by heterostructure bifunctional nanocomposites
Yazar: YAŞAR ZENGİN
Danışman: PROF. DR. GÜLİN SELDA POZAN SOYLU
İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Proses ve Reaktör Tasarımı Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Kimya = Chemistry ; Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering
Dizin: Aldehitler = Aldehydes ; Benzaldehit = Benzaldehyde ; Heteroyapılar = Heterostructures ; Hidrojenasyon = Hydrogenation ; Katalitik hidrojenasyon = Catalytic hydrogenation ; Kilnoptilolit = Natural zeolite ; Nanokompozitler = Nanocomposites

Özet:
Tez kapsamında, aromatik aldehitlerin indirgenmesinde model aldehit olarak seçilen benzaldehidin hidrojenasyonu için optimal proses parametrelerinde en iyi dönüşüm ve seçimlilikte katalizör geliştirilmeye çalışılmıştır. Bu kapsamda literatür taraması yapılmış ve güncel gelişmeler ışığında farklı destek malzemeleri üzerinde heteroyapılı bifonksiyonel katalizörler sentezlenmiştir. Hazırlanan katalizörlerin karakterizasyonu, katalizörlerin yapılarını aydınlatmak için XRD, yüzey alanını belirlemek için BET yüzey alan analizi, hidroksil iyonlarının varlığını belirlemek için FT-IR, toplam yüzey asiyliği TGA, partikül büyüklüğünü ve şeklini belirlemek için SEM ve TEM analizi yapılmıştır. Son ürün konsantrasyonları ise gaz kromatografisinde (GC) tayin edilmiştir. Katalitik hidrojenasyon denemelerinde farklı yüzdelerde ve metal içeriklerinde M°/APTESCLT, M°/APDEMSCLT ve M°/APTMSCLT (M°: Pd, Pt, Rh, PdRh ve PdPt) katalizörler kullanılmıştır. Bu katalizörler metal tuzlarının immobilizasyonu ile amin fonksiyonel zeolitlerin üzerine emdirilmesi yoluyla sentezlenmiştir. Proses optimizasyonu sıcaklık, katalizör miktarı ve hidrojen miktarı gibi parametreler değiştirilerek sağlanmıştır. Optimize edilen bu proseste, 2 Pd/APTMSCLT katalizörü 20 dakikada benzilalkole (BAL) tam dönüşüm sağlamıştır.

Abstract:
In this thesis, we developed a strategy that catalytic processes suitable for the selective hydrogenation of aldehydes, and that the heterogeneous catalyst suitable for this processes. In this point, the literature was surveyed and developed a new strategy under this improvement for synthesizing the hetero structure bifunctional catalysts. These preparing catalysts were characterized by using different analysis techniques, including XRD to elucidate the structure of the catalyst, BET surface area analysis to determine the surface area, FT-IR to determine the presence of hydroxyl ion, TGA analysis for determining the total surface acidity, SEM/TEM to determine the particle size and structure. The final product concentrations were determined in the gas chromatography (GC). The catalytic hydrogenation studies of benzaldehyde were used M°/APTESCLT, M°/APDEMSCLT and M°/APTMSCLT (M°: Pd, Pt, Rh, PdRh ve PdPt) catalysts with the different percentages and metal contents. This catalysts were prepared by the facile wet impregnation method with the immobilization of the metal salts. The optimization of process was provided by changing the reaction parameters including temperature, the amount of catalysts and hydrogen amount. In this optimizing process, 2 Pd/APTMSCLT catalyst showed the highest hydrogenation activity to BAL in 20 min.