Date

2005-10-15

Author

Yücel, Hayrettin
Göğebakan, Coşkun Zuhal
Çulfaz, Ali

Metadata

Show full item record

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Item Usage Stats

95
views

0
downloads

Cite This

Bu çalışmanın amacı yüksek silikalı ferrierit (FER) zeolitinin hidrotermal koşullarda sentez edilmesi ve karakterizasyonunun yapılmasıdır. Ferrieritin kanal yapısı 10- ve 8 elemandı halkalardan oluşur ve ZSM-5 zeoliti gibi, orta boyut gözenekli yüksek silikalı bir zeolittir. Şekil seçici katalizör özelliğine sahip olması ve adsorbsiyon kapasitesinin oldukça yüksek olması sebebiyle hidrokarbon dönüşümü, izomerizasyon, polimerizasyon, hidrojenle parçalama gibi birçok kimyasal prosesler için potansiyel bir katalizör malzemedir. Özel gözenek yapısı sayesinde ksilen izomerizasyonunda para-ksilen seçici olarak da kullanılabilir. Literatür bilgilerinden yararlanarak ferrieritin sentezi için jel kompozisyonu olarak 1.85 Na2O. AI2O3. x SİO2. 592 H2O. 19.7 seçilmiştir. Bu formülde R pirolidin veya etilendiamin şablon molekülünü temsil etmektedir. Değişken olarak SİO2/AI2O3 mol oranı (10 < x < 25), sıcaklık (150 °C < T < 225 °C), ve kristalizasyon zamanı (0 < t < 240 h) alınmıştır. Kristal ürünlerin tanımları ve kristalleşme yüzdeleri X ışını kırınımı yöntemi ile yapılmıştır. X ışını kırınım desenleri Phillips PW1840 difraktometresinde CuKa ışınımı kullanılarak elde edilmiştir. Bu çalışmalar pirolidin kullanıldığında 177 °C de ve SİO2/AI2O3 mol oranının 20 ve' 25 olduğu durumlarda ferrieritin tek kristal faz olarak oluştuğunu göstermiştir. SİO2/AI2O3 mol oranının daha az olduğu durumlarda, SiC>2/Aİ2O3=10 ve 15.2 aynı sıcaklıkta mordenit bir safsızlık olarak ferrieritin yanında belirmiştir. SİO2/AI2O3 mol oranınm=20 olduğunda her iki şablon molekül; pirolidin veya etilendiamin eşliğinde 150, 177, ve 200 °C da ferrierit tek kristal faz olarak elde edilmiştir. 225 °C ise etilendiamin ile saf ferrierit elde edilirken, pirolidin ile ferrierit yanında mordenit de oluşmuştur. Ürünler taramalı elektron mikroskopu yardımı ile incelendiğinde pirolidin ve etilendiamin ile elde edilen kristallerin farklı morfolojilerde olduğu gözlenmiştir. Pirolidin şablonunun kullanılması ile elde edilen kristallerin yaklaşık 1 jnm boyutunda kristaller içeren ve çapı 15-20 jam civarında kürecikler şeklinde olduğu , etilendiamin şablon molekülü ile elde edilen kristallerin ise tabaka şeklindeki kristallerden oluştuğu gözlenmiştir. Bazı ferrierit örneklerinin şablon moleküllerin yapıdan uzaklaştırılması için gerekli koşulları belirlemek amacıyla termogravimetrik analizleri yapılmıştır. Ayrıca yapılan ısıl dayanıklılık testleri ferrieritin 1000 °C ye kadar yapısını koruduğunu, bu sıcaklığın üzerinde amorf bir yapıya dönüşdüğünü göstermiştir. Ferrierit kristallerinin infraruj bölgesinde spektrumları 5-elemanlı halkalardan oluşan yapıya uygun özellikler göstermiştir. Ayrıca metanol adsorpsiyonu kapasiteleri bir gravimetrik adsorpsiyonu sistemi yardımı ile ölçülmüştür. Elde edilen adsorpsiyon kapasitelerinden hesaplanan gözenek hacımları ferrieritin bilinen gözenek hacmı(0.1560) cm3/g) ile uyum içinde olup, metanol adsorpsiyon kapasitelerinin ferrieritin saflığının belirlenmesinde kullanılabileceğini göstermiştir.

Subject Keywords

URI

https://hdl.handle.net/11511/95729

Collections

Department of Chemical Engineering, Project and Design