Propanın seçici oksidasyonu ile propilene dönüşümü reaksiyonu için SBA-15 ve MCF destekli katalizör geliştirilmesi

Bu çalışmada, yüksek yüzey alana sahip, mezogözenekli, V,Ce temelli katalizörler hazırlandı. V, Ce temelli katalizörler propanın propilene seçici oksidasyonu gibi reaksiyonlarda aktif özellik göstermektedir. Yüksek yüzey alanı, kontrol edilebilir gözenek yapısı ve termal kararlılığı ile araştırmacıların ilgisini çeken mezogözenekli SBA-15 ve MCF malzemeleri katalizör destek maddesi olarak kullanılmıştır. SBA-15 malzemesinin sentez şartlarının belirlenebilmesi amacıyla ön çalışmalar yapılmıştır. Karakterizasyon çalışmaları sonucuna göre en uygun sentez şartı belirlenmiş ve tekrarlanabilirliği sağlanmıştır. SBA-15 sentez şartlarından farklı olarak gözenek büyütücü kimyasal kullanılarak hazırlanan MCF sentezi gerçekleştirilmiştir. SBA-15 ve MCF destek maddeleri üzerine emdirme (imregnation) ve doğrudan (hidrotermal) sentez yöntemleri kullanılarak, seçici oksidasyon reaksiyonlarında birçok avantaja sahip olan V ve Ce metalleri karışık ve tekli olarak yüklenmiştir. Malzemelerin yapısal ve fiziksel özelliklerinin belirlenebilmesi amacıyla karakterizasyon çalışmaları yürütülmüştür. SBA-15 ve MCF malzemesinin karakteristik yapısını gösteren üç ana pik X-ışını kırınım desenlerinde görülmüş ve BET yüzey alanları 924 m2/gr ve 932 m2/g olarak bulunmuştur. SBA-15 malzemesinin N2 adsorpsiyon analizi sonucu bulunan gözenek çapı ve gözenek duvar kalınlığı ile MCF malzemesinin hücre ve pencere boyutlarının literatür ile tutarlı sonuçlar verdiği belirlenmiştir. Emdirme yöntemi ile hazırlanan metal içerikli SBA-15 malzemelerinin XRD analizlerinde SBA-15 malzemesinin karakteristik üç ana pikinin korunduğu gözlemlenirken, doğrudan sentez yöntemi ile hazırlanan malzemelerde karakteristik pikler görülmemiştir. Emdirme yöntemi ile hazırlanan V-Ce karışık metal oksit içerikli SBA-15 malzemesinde CeVO4 kristal yapısına ait pikleri mevcuttur. SBA-15 ve MCF üzerine emdirme yöntemi ile hazırlanan malzemelerin yüzey alanı düşerken, doğrudan sentez yöntemi ile hazırlanan malzemelerin yüzey alanı değişmemiştir. Saf halleri ile karşılaştırıldığında, her iki destek madde kullanılarak, emdirme yöntemi ile hazırlanan katalizörlerin gözenek boyutlarının düştüğü, doğrudan sentez yöntemi ile hazırlanan katalizörlerin yaklaşık olarak değişmediği bulunmuştur.