A study on enhancing thermal stability of alumina
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Boğaziçi Üniversitesi, FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ, FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2021
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: GÜLTEN ÇELEBİ
Danışman: AHMET ERHAN AKSOYLU
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Sıcaklığa dirençli destek malzemenin kullanılması, Metanın Kuru ve Karışık Reformasyonu, katalitik oksidasyon ve yanma reaksiyonları gibi yüksek sıcaklık gerektiren reaksiyonlarda kullanılmak üzere hazırlanan başarılı katalizörlerin ön şartıdır. Alümina, yüksek metal dağılımı elde etmek için kullanılan yaygın ve ucuz bir katalizör desteğidir, γ-Al2O3'ün yüzey alanı 220 m2/g'dır. Bununla birlikte, yüksek sıcaklık alümina fazlarının yüzey alanı yüksek fazlardan daha düşük fazlara kaymasına yol açtığından, γδθα gibi, yüzey alanı kaybının önlenmesi faz değişim sıcaklıklarının daha yüksek seviyelere kaydırılmasını gerektirir. Mevcut çalışmada, ticari γ-Al2O3 numunelerinin ısıl kararlılığı La, Ba ve Pt metalleri eklenmesi yoluyla, çeşitli hazırlama ve ön işlem parametrelerin; metal ekleme öncesi sıcaklık, vakum basıncı, kurutma sıcaklığı, başlangıç çözeltisi pH'ı ve metal eklemesi üzerine uygulanan ısıl işlem vs. gibi uygulanmasıyla artırıldı. 19 sette toplam 142 numune hazırlandı; tüm numuneler yüzey alanı, gözenek hacmi ve gözenek boyutu dağılımı ile karakterize edildi. Setleri temsil etmek için seçilen seçilmiş numuneler ayrıca XRD ve Raman spektroskopisi ile test edildi. Uygulanan en yüksek sıcaklıkta, 1150 oC'de 2 saat, kalsine edilen γ-Al2O3'ın BET yüzey alanı 8.81 m2/g olarak belirlendi. Aynı koşullar altında, ısıl dayanıklılığı artırılmış %1La/Al2O3 ve %1Ba/Al2O3 alümina numuneleri ıslak emdirme yöntemi ile elde edildi ve BET yüzey alanları sırasıyla 61.74 m2/g ve 38.26 m2/g olarak belirlendi. Sonuçlar, hazırlık sırasında uygulanan vakum basıncı ve kurutma sıcaklığının etkisinin belirsiz olduğunu gösterdi. pH etkisi, başlangıç çözeltisi pH'ı pH1'den (asidik) pH2'ye (bazik) değiştirerek araştırıldı; sonuçlar, bu numunelerin BET yüzey alanının azaldığını gösterdi. Bununla birlikte, pH ve kalsinasyon öncesi ısıl işlemin kombinasyonu, 1150 oC'de 2 saat kalsine edilmiş %1 La/Al2O3 üzerinde 68.27 m2/g BET yüzey alanına yol açan önemli ölçüde kararlılık arttırıcı etkiye sahip olduğunu gösterdi. Uygulanan metal ekleme öncesi sıcaklık uygulamasının detaylandırılması, aynı koşullar altında 70 m2/g'lık en yüksek BET yüzey alanının elde edilmesini sağladı. XRD analizi, alüminanın faz transfer sıcaklığının kayması üzerindeki ön sıcaklığın etkisini gösterdi.