Su ve karbondioksitin direk tepkimesi için katalizör geliştirilmesi
Development of catalyst for direct reaction of water and carbon dioxide
Yazar: GÜLSÜM ARIT
Danışman: DOÇ. DR. MURAT EFGAN KİBAR
Kocaeli Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering

Özet:
Karbondioksitin güneş enerjisi kullanılarak değerli kimyasallara dönüştürülmesi, bilim camiasında büyük ilgi görmektedir. Karbondioksitin "küresel ısınma" ve "enerji krizi" sorunlarını çözebileceğini düşünülmektedir. Karbondioksitin hava kirliliği üzerinde olumsuz etkisinin olması, tabi enerji kaynaklarının aşırı kullanımına bağlı olarak azalışı, yeni enerji kaynakları arayışına neden olmuştur. Yeni enerji kaynaklarında temiz, çevreyi kirletmeyen, verimi yüksek ve yenilenebilir olması gibi birçok kriterler hedeflenmektedir. Bunun yanı sıra üretim maliyetleri, depolanması, taşınması unsurları da önem arz etmektedir. Enerji kaynaklarının yaygınlaşması ve geliştirilmesi önünde engel ve zorluklar vardır. Karbondioksit gibi kirleticilerin azaltılmasına yönelik çalışmalar karbondioksit emisyonlarını düşürmekle kalmayıp, birçok işlemi de azaltabilir. Dünyada yaşanan iklim değişiklikleri, hammadde azalışı, enerji arayışları, bilim insanlarını   çalışmaya, araştırmaya teşvik etmiştir. Yapılan çalışmaların çoğu laboratuvar ölçekli olup, enerji verimliliği açısından daha fazla uygulamaya ihtiyaç duymaktadır.  Bu tez CO2 'in su ile fotokimyasal olarak tepkimesi sonucu katalizör tarafından metanole fotokatalitik olarak indirgemesini içermektedir. FTIR ile metanol miktarı ve oluşumunu tespit edilmiştir. Katalizör karakterizasyonu XRD, BET, TEM analizi ile yapılmıştır. Karbondioksit reaktan olarak değerli bir ürüne dönüştürülmüştür.

Abstract:
The conversion of carbon dioxide into valuable chemicals using solar energy has attracted significant interest within the scientific community. Carbon dioxide is believed to have the potential to address issues related to "global warming" and the "energy crisis." The negative impact of carbon dioxide on air pollution, combined with the depletion of natural energy resources due to excessive use, has led to the search for new energy sources. These new energy sources are expected to meet various criteria, including being clean, environmentally friendly, highly efficient, and renewable. Additionally, factors such as production costs, storage, and transportation are also of importance. There are obstacles and challenges to the widespread adoption and development of energy sources. Efforts to reduce pollutants like carbon dioxide can not only decrease carbon dioxide emissions but also reduce several other processes. Global climate changes, raw material depletion, and energy demands have motivated scientists to conduct studies and research. Most of the conducted studies are at a laboratory scale, and further applications are required to improve energy efficiency. This thesis focuses on the photochemical reaction of CO₂ with water, resulting in its photocatalytic reduction to methanol by a catalyst. The amount and formation of methanol were detected using FTIR, while catalyst characterization was performed using XRD, BET, and TEM analyses. Carbon dioxide was converted into a valuable product as a reactant.