Katı asit katalizör varlığında biyodizel kalitesininartırılması
Biodiesel enhancement in the presence of solid acid catalyst
Yazar: BUSE SAKARYA
Danışman: DOÇ. DR. ELİF AKBAY
Eskişehir Teknik Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Proses ve Reaktör Tasarımı Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering
Dizin: Glükoz = Glucose ; Heteropoli asitler = Heteropoly acids ; Hidrotermal sentez = Hydothermal synthesis ; Oleik asit = Oleic acid

Özet:
Bu çalışmada glukozdan elde edilen küresel karbon desteğine farklı miktarlarda
(%10, 30, 50) heteropoli asit katalizörleri hidrotermal sentez yöntemi ile yüklenmiştir.
Sentezlenen katalizörler XRD, SEM-EDS, XRF, N2 adsorpsiyon/ desorpsiyon, TGA ve
FTIR ile karakterize edilmiştir. Yapılan çalışmalar sonucunda; glukozdan elde edilen
küresel karbon destekli katalizörlerin başarılı şekilde sentezlendiği görülmüştür.
Oleik asit/metanol esterifikasyonu ile yapılan deneyde sentezlenen tüm
katalizörler kullanılarak 30:1 yağ/alkol oranında ağırlıkça %5 katalizör kullanılarak
100oC ve 6 saatte reaksiyon gerçekleştirilerek oleik asit dönüşümleri incelenmiştir. En
yüksek dönüşüme sahip olan %50 HPW/CS katalizörünün dönüşümü 64.45%'tir.
Birlikte ıslak emdirme yöntemi ve Few-HPW/CS doğrudan ıslak emdirme
yöntemiyle sentezlenen Few-HPW/CS ve Fe-HPW/CS katalizörlerini karşılaştırabilmek
için XRD, SEM-EDS, XRF, N2 adsorpsiyon/desorpsiyon ve FT-IR ile karakterize
edilmişlerdir. Belirlenen koşullarda yapılan esterleşme reaksiyonu sonucunda her iki
katalizör dönüşümü sırasıyla %95,3 ve %94 bulunmuştur. Yüzey alanının düşük olması,
küresel karbonların yığılma oluşturması sebebiyle doğrudan ıslak emdirme yöntemi ile
sentezlenen Fe-HPW/CS optimum katalizör olarak seçilmiştir. Bu katalizörün tekrar
kullanılabilirlik çalışmaları yapılmış olup beş döngü sonunda dönüşüm %83'e
düşmüştür. Katalitik aktivitede küçük bir azalma görülmüştür.

Abstract:
In this study, heteropoly acid catalysts (tungstosilicic acid, molybdophosphoric
acid, tungstophosphoric acid) with different amounts (10, 30, and 50 %) were loaded on
the spherical carbon support obtained from glucose by using the hydrotherml synthesis
method. The synthesized catalysts were characterized by XRD, SEM-EDX, XRF, N2
adsorption/desorption, TGA, and FTIR. As a result of the characterization studies; it has
been observed that spherical carbon-supported heteropoly acid catalysts obtained from
glucose by the hydrothermal method have been successfully synthesized.
The esterification of oleic acid and methanol was realized at 30:1 oil/alcohol, 5%
catalyst weight at 100oC for 6 hours with all catalysts. The highest conversion of 50%
HPW/CS is 64.45%.
In order to compare the Few-HPW/CS obtained by loading iron metal and
H3PW12O40 on the CS catalyst by the wet impregnation method, and the Fe-HPW/CS
catalyst obtained by directly loading Fe metal with the direct wet impregnation method
on 50% HPW/CS catalyst. The synthesized catalysts were characterized by XRD, SEMEDX, XRF, N2 adsorption/desorption, and FT-IR. All two catalyst conversion values
were obtained as a 95.3 and 94 % at given reaction conditions, respectively. Although
conversion values were found similarly, Fe-HPW was chosen as the optimum catalyst
due to the low surface area and accumulation of spherical carbons. Reusability studies
of this catalyst have been carried out for 5 runs and the conversion has decreased to
83%. A small decrease in catalytic activity was observed