Gliserol oksidasyonu için bimetalik metal organik ağ yapıların sentezlenmesi, karakterizasyonu, katalik özelliklerinin modifikasyonu ve işlevsellendirilmesi

Bu çalışmada; gliserol, zirkonyum bazlı metal organik ağ yapıları (MOF) kullanılarak dihidroksi aseton, gliseraldehid, gliserik asit, formik asit, laktik asit ve asetik asit gibi değerli kimyasallara dönüşümü incelenmiştir. Gliserol oksidasyon reaksiyonu Zr bazlı metal organik ağ yapıları olan UiO-66 ve UiO-66-NH2 varlığında incelenmiştir. UiO-66 sentezinde terefitalik asit, UiO-66-NH2 sentezinde ise amino terefitalik asit kullanılmıştır. Yapıya eklenen amino grubunun ve farklı miktarlarda yüklenen magnezyumun gliserol dönüşümü ve ürünlerin seçimliliği üzerindeki etkileri incelenmiştir. Sentezlenen metal organik ağ yapıları XRD, SEM, TGA ve BET analizleri ile karakterize edilmişlerdir. Tüm katalizörler TGA sonuçlarına göre termal olarak kararlı bulunmuştur. Katalizörün kristal yapısı (XRD), literatürdeki UiO-66'ya benzer elde edilmiştir. Saf UiO-66'nın yüksek kristallik derecesi, magnezyum ilavesinden sonra hafifçe azalmıştır. SEM sonuçlarına göre, küçük parçacıklar homojen bir şekilde eşit dağılmışlardır. Magnezyum ilavesi aglomerasyona neden olmuştur. Gliserol oksidasyon, reaksiyonu üç saat boyunca atmosferik basınç altında 70°C'de gerçekleştirilmiştir. En aktif katalizör Mg0.3@UiO-66-NH2 olarak bulunmuştur. Gliserol dönüşümü %21.7 olarak hesaplanmış ve formik asit, laktik asit ve dihidroksi aseton seçiciliği sırasıyla % 42.2, % 21.9 ve % 20.3 olarak hesaplanmıştır. Deneysel tasarım çalışmaları da Anova yazılımı kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Parametrik çalışma, Mg0.3@UiO-66-NH2 kullanılarak farklı sıcaklıklarda, katalizör yükleme ve hidrojen peroksit / gliserol molar oranlarında incelenmiştir.