Study of low temperature water gas shift reaction on promoted Au/Al2O3 catalysts

HACER GÜNEŞ

Study of low temperature water gas shift reaction on promoted Au/Al2O3 catalysts

Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Boğaziçi Üniversitesi, FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ, FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2009

Tezin Dili: İngilizce

Öğrenci: HACER GÜNEŞ

Danışman: RAMAZAN YILDIRIM

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Bu çalışmada düşük sıcaklık su-gazı geçiş reaksiyonu için katkılandırılmış altın bazlı katalizörlerin aktivitelerinin test edilmesi amaçlanmıştır. Öncelikle ağırlıkça 1%Au/1.25%MOx/?-Al2O3 (M= Ce, Mg, Fe, Mn, Co, Ni) katalizörler, katkı malzemesinin alüminaya emdirilmesi ve ardından altının homojen tortu çöktürmesi yöntemi ile bu komplekse eklenmesi ile hazırlanmıştır. Katalizörler bir akışlı reaktör sisteminde test edilmişler ve hiçbiri hacimce 5% CO, 15% H2O, 60% H2 ve balans olarak He içeren gaz karışımında kayda değer düzeyde CO dönüşümü vermemiştir. Literatürde seryum oksitin (katkı ya da destek olarak) düşük sıcaklık su-gazı geçiş reaksiyonu üzerindeki olumlu etkilerini gösteren bulgular dikkate alınarak çalışmaya sadece bu katkı ile devam edilmiştir. Katalizördeki seryum miktarının ağırlıkça yüzde 1.25'ten ağırlıkça yüzde 10'a çıkarılması CO dönüşümünü büyük ölçüde artırmış, seryumun ağ. yüzde 20' ye çıkarılmasının etkisi ise oldukça düşük olmuştur. Altın etkisi ise x%Au/20%Ce/?-Al2O3 katalizörü üzerinde test edilmiştir. Katalizörün altın içeriğinin ağ. 1% den ağ. 3% çıkarılmasıyla aktivite düştüğü halde ağ. 5 % Au içeren katalizör daha yüksek etkinlik göstermiştir. Üç farklı (1, 2, 3) H2O/CO oranının CO dönüşümü üzerindeki etkisi en iyi sonuç veren 5%Au/20%Ce/?Al2O3 katalizör üzerinde denenmiş ve su buharının artmasıyla birlikte performansın artığı gözlenmiştir. Ayrıca, deneylerde H2 ve CO2 içermeyen (5% CO, 15% H2O ve balans olarak He), 15% CO2 içeren, 60% H2 içeren ve 15% CO2 ve 60% H2 gazlarını birlikte içeren dört farklı gaz karışımının CO dönüşümüne etkisi en iyi sonuç veren katalizör üzerinde test edilmiştir. Beslemedeki 15% CO2`in CO dönüşümüne negatif etkisi son derece sınırlı olmakla birlikte, 60% H2 ilavesi dönüşümü ciddi biçimde düşürmüştür. Beklendiği gibi en düşük dönüşüm beslemede 15% CO2 ile 60% H2`nin birlikte bulunduğu durumda elde edilmiştir.