Oksidasyon katalizörü olarak çeşitlikoordinasyon bileşiklerinin hazırlanması,karakterizasyonu ve etkinliklerinin ölçülmesi
Preparation, characterization and evaluation ofvarious coordination compounds as oxidationcatalyst
Yazar: GİZEM KAYA
Danışman: PROF. DR. SALİH ZEKİ YILDIZ
Sakarya Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı / Anorganik Kimya Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Kimyasal proseslerde elde edilen ürünün verimini ya da kalitesini yükseltmek
amacıyla bir yardımcı bileşene ihtiyaç duyulur. Bu nedenle reaksiyonların hızını
arttırmak ya da elde edilmek istenen ürünün yan ürünlere göre daha çok elde
edilmesini sağlayan maddeler kullanılır. Genellikle kullanılan maddeler katalizörler
olup, rekasiyonlarda verimlilik ve seçicilik yönünden, kimya alanında endüstriyel
açıdan en önemli nitelik olarak yer almaktadırlar. Katalizörler, yüksek verim ve
seçicilik gibi oluşturulması istenilen ürünün korunması ve saf halde edilmesini için
yardımcı olur. Reaksiyonlar için enerji ve madde gereksinimini azaltarak yüksek
verimlerin elde edilmesini sağlar. Katalizörler aktivite, reaksiyon ömrü, yeniden elde
edilebilirlik ve seçicilik gibi elde edilmesi istenen değerlere ortam sağlar. İçerisinde
yer alan sanayinin gelişmesi açısından önemli bir rolü vardır.
Aldehitlerin asitlere oksidasyon reaksiyonları kimya sanayi açısından çok tercih edilen
ve çalışılan reaksiyonlardır. Bu nedenden dolayı reaksiyonlar için bir dizi reaktanlar
veya katalizörler söz konusudur. İçlerinden bazıları farklı reaksiyonlara uygulanabilir.
Bu nedenden dolayı sodyumklorit aldehitlerin asitlere yükseltgenmesi
reaksiyonlarında düşük pH değerlerinde yüksek verimle çalışan reaktant olarak
bulunmuştur.
Bu çalışmada oksidant olarak klordioksit üretmek veya etkinliğini artırmak için farklı
katalizörler kullanarak benzaldehitin benzoik asite yükseltgeme şartlarının
araştırılması yapıldı. Sodyumklorit ve stabilize klordioksit çözeltisi reaktant olarak
kullanıldı. NaH2PO4, KMnO4, V2O5, 1-Hidroksi Etilidin-1,1-Difosfonik Asit (HEDP),
Sodyum Tripolifosfat (STPP)/Formik Asit ve hazırlanan farklı Mn ve Co kompleksleri
katalizör olarak kullanıldı. Her katalizör için farklı pH değerlerine göre araştırmalar
yapılarak verim karşılaştırmaları yapıldı. En yüksek verimler metal komplekslerinin
katalizör olarak kullanıldığı çalışmalarda elde edildi. Çalışma şartlarına göre daha
yüksek pH' larda yapılan çalışmalarda verimlerin düşük olduğu, ancak pH' ların asidik
tarafa kaydığı çalışmalarda verimlerin giderek arttığı gözlenmiştir. Metal katalizörleri
kullanıldığı çalışmalarda oksidasyon verimlerinin pH 6 nın üzerinde ki değerlerde
%83 lerin üzerine çıkarılabileceği tespit edildi.

Abstract:
A number of chemical products require an auxiliary material to increase the yield and
quality of the final product. To this purpose, substances which accelerate the reactions
and increase the generation of the desired product relative to by-products have been
used. These materials, which are called catalysts, are essential industrial materials of
chemical industry in terms of productivity and austerity of catalysts manifacture;
preservation of the raw material and reduction of impurities ensure high selectivity and
productivity. Chemical reactions reduce raw material and energy requirements. In
order for a catalyst to be useful, it must be at the desired values in terms of activity,
selectivity, service life and renewability. Development of catalyst technology is vital
for the development of chemical industry.
Acid oxidation of aldehydes is a reaction that has been studied extensively due to their
industrial significance. For this purpose, a number of reactants to are mentioned in
literature. However, some of these can be tolerated and applicable different types of
aldehydes. Sodium chloride has been discovered as a reactant that operates under
moderate conditions in acidic oxidation of aldehydes.
In this study, to produce chlorodioxide as an oxidant or to ensure its effectiveness by
using catalyst, benzaldehyde benzoic acid oxidation conditions have been investigated.
Sodium chloride and stabilized chlorine dioxide solution were used as reactants.
NaH2PO4, KMnO4, V2O5, 1-Hydroxyethylidine-1,1-Diphosphonic Acid (HEDP),
Sodium Tripolyphosphate (STPP) / Formic Acid and the different Mn and Co
complexes prepared were used as catalysts. For each catalyst, the yields were
compared according to different pH values. The highest yields were obtained when
metal complexes were used as catalysts. It was observed that at high pHs the yields
decreased, despite that when pHs were acidic the yields started to gradually increase
again. It has been found that the oxidation efficiencies of metal catalysts can be
increased to over 83% above pH 6.