Ethanol dehydrogenation on the Ni-and Rh-doped Au(111) surface

Date

2017-12-22

Author

Dernek, Ozan
Toffoli, Hande

Metadata

Show full item record

Item Usage Stats

122
views

0
downloads

Alkollerin büyük bir kısmı ortamda bulunan oksijen ile girdikleri yanma tepkimelerini neticesinde CO2 ve H2O moleküllerine dönüsürler. Bu tür yanma tepkimeleri ester, keton, karboksilik asit ve aldehitler gibi endüstriyel anlamda önemli ara ürünlerin olustugu birkaç adımdan olusur. Olusan bu kimyasallar yiyecek, ilaç, polimer ve kaplama endüstrileri gibi genis bir yelpazede kullanılmaktadırlar. Bu sebepten ötürü, etkili düsük maliyetli ve çevre dostu sentetik yöntemler ile bu kimyasallara ulasmak ekonomik anlamda büyük bir önem arz etmektedir. Bu kimyasalları elde etmek adına uygulanan yöntemlerin seçici oksidasyon özelliği göstermesi tepkimenin ara adımlar esnasında kesilmesine ve olusan ara ürünleri kayboladan elde etmemize olanak saglamaktadır. Tepkimenin yarıda kesilmesi ile elde edilecek ara ürünler çevresel faktörler ve kullanılan katalizöre göre farklılıklar gösterir. Son dönemlerde yapılandeneysel çalısmalarda, oksijenle islenmis Au nano parçacık ve yüzeylerinin seçici oksidasyon tepkimelerini katalize ettigi belirtilmistir. Bununla beraber, kullanılmakta olan oksijen ile isleme yöntemleri oldukça zahmetli ve pahalıdır. Çalısmamızın amacı düsük oranda Ni ve Rh katkılı Au(111) yüzeyleri tasarlayarak ethanol molekülünün seçici oksidasyon reaksiyonunu katalize edecek bir yüzey tasarlamaktır. Yüzey hesaplamalarına geçmeden önce Au yıgınsal yapıları farklı oranlarda Ni ve Rh katkılanarak olusan alasımın bag uzunlugu, manyetizasyonu vb. gibi özellikleri incelenmistir. Bu aşamada elde edilen bilgiler dogrultusunda yapılan yüzey çalısmalarında malzemenin katalitik özellikleri yük analizi ve d-bandı tanımlayıcıları yardımı ile ifade edilmistir. Reaksiyon yolu ve geçiş hali hesaplamalarında AuNi yüzey üzerinde ethanol molekülünün ilk yanma adımı olan etoksit molekülüne dönüsmesi için gerekli aktivasyon enerjisi 1.1 eV, aynı reaksiyonun AuRh yüzeyi üzerinde gerçeklesmesi için gerekli aktivasyon enerjisi0.83 eV olarak bulunmustur. Hesaplamalarımızda teorik hesaplama yöntemleri içerisinde en basarılı yöntemlerden birisi olan yük yogunlugu fonksiyoneli kullanılmıstır. Bununla beraber, reaksiyon yolu ve geçis hali hesaplamaları için Tırmanan Görüntü (CI) Dürtmeli Elastik Band (NEB) metodu kullanılmıstır.

URI

http://www.physics.metu.edu.tr/ymf23/Poster_Ozetleri.pdf
https://hdl.handle.net/11511/86102

Conference Name

23. Yoğun Madde Fiziği, 22 Aralık2017

Collections

Unverified, Conference / Seminar

Suggestions

OpenMETU
Core

CO2 hydrogenation to methanol over supported copper and gallium based catalysts at the atmospheric pressure Osmanağa, Sezer; İpek Torun, Bahar; Önal, Işık; Department of Chemical Engineering (2022-8) The continuous increase of the CO2 concentration in the atmosphere has been negatively impacting the environment, due to its contribution in the global warming. Hence, it is necessary for the current CO2 valorization techniques to advance in order to make use of CO2. A possible technique is the CO2 hydrogenation to methanol and DME. The process of CO2 hydrogenation to methanol has been taking place in industry for about a century. However, due to the thermodynamic limitation imposed by the reaction stoichio...
MAGNESIUM FORTIFICATION IN CAKES BY USING DOUBLE EMULSIONS WITH LEGUME FLOURS Kabakcı, Cansu; Şümnü, Servet Gülüm; Şahin, Serpil; Department of Food Engineering (2022-2-08) Magnesium is a trace element that plays an important role in contraction and relaxation of muscles, enzymatic cellular reactions, production and transport of energy and protein synthesis. Magnesium fortification of food is necessary to prevent magnesium deficiency. However, magnesium addition in foods can induce chemical degradations, protein aggregation and results in unacceptable taste. In order to overcome these drawbacks, in this thesis, it was aimed to encapsulate magnesium by using water-oil-water dou...
ELECTROLESS DEPOSITION OF OXIDATION RESISTANT HIGH TEMPERATURE COATINGS IN MOLTEN SALT Ömür, İshak Emre; Karakaya, İshak; Erdoğan, Metehan; Department of Metallurgical and Materials Engineering (2021-9-10) Molybdenum and molybdenum alloy (TZM) can be protected against oxygen in hightemperature environment by developing silicide coating on their surface without damaging their mechanical properties. In this study, molybdenum di-silicide was coated on pure molybdenum and its alloy (TZM) surfaces using a molten salt method. NaCl-KCl-NaF eutectic composition was used as salt mixture, and Na2SiF6 and silicon powder were added to the system as silicon source. X-ray diffraction (XRD), Inductively Coupled Plasma ...
Direct conversion of methane to methanol over iron-exchanged zeolites Gökçe, İklim; İpek Torun, Bahar; Department of Chemical Engineering (2022-8) Methane is the primary component of natural gas and the abundance of methane is increased with increased shale gas production. The extracted methane should be converted to more valuable, liquid products on site such as methanol, which is highly versatile and an important feedstock for many chemicals. Unlike the industrial conversion of methane to methanol, which is via an indirect and highly energy intensive route, alternative routes of direct conversion of methane to methanol at milder conditions are searc...
Reaction kinetics of calcium chloride - ammonia reactive system and theoretical simulation of heat and mass transfer in porous slab pellets Karakaş Helvacı, Zeynep; Uludağ, Yusuf; Karakaş, Gürkan; Department of Chemical Engineering (2023-1-24) The reactive systems between ammoniated CaCl2 and NH3 were investigated in terms of heat and mass transport phenomena coupled with reaction kinetics. The reversible reaction rate based on the Langmuir-Hinshelwood model was suggested to express the net reaction rate, including both the adsorption and desorption terms. Experiments at three temperatures were conducted to evaluate the kinetic parameters, pre-exponential factors, and activation energies. The parameters were evaluated by Non-Linear Regression (NL...

Citation Formats

O. Dernek and H. Toffoli, “Ethanol dehydrogenation on the Ni-and Rh-doped Au(111) surface,” presented at the 23. Yoğun Madde Fiziği, 22 Aralık2017, Ankara, Türkiye, 2017, Accessed: 00, 2021. [Online]. Available: http://www.physics.metu.edu.tr/ymf23/Poster_Ozetleri.pdf.