Çözeltide Yanma Yöntemiyle Sentezlenen Silika Destekli Demir
Transkript
Çözeltide Yanma Yöntemiyle Sentezlenen Silika Destekli Demir
IP-TR-015 Çözeltide Yanma Yöntemiyle Sentezlenen Silika Destekli Demir Ortofosfatın Katalitik Özellikleri Bilsen Aytekin, Demet Baykan, Nurşen Altuntaş Öztaş Hacettepe Üniversitesi, Fen Fakültesi, Kimya Bölümü Beytepe/ANKARA Demir fosfat farklı katalitik reaksiyonlarda etkin katalitik özellikler göstermektedir. Yapısında bulunan Bronsted ve Lewis asit merkezleri oksidasyon, oksidatif dehidrojenasyon ve amoksidasyon gibi katalitik reaksiyonlardan sorumludur. Fosfat grupları ile çevrili tetrahedral kordineli demirin aktif merkezleri metanın seçici oksidasyonuna katkıda bulunur[1]. Katalizörlerin yüzey etkinliğini arttırmak için genellikle destek malzemeleri kulanılmaktadır. Demir fosfat ve silika destekli demir fosfat laktik asitten pirüvik asit oluşumu gibi oksidatif dehidrojenasyon reaksiyonları için etkin bir seçicilik göstermiştir [2]. Bu malzemelerin sentezi için katı hal yöntemi, hidrotermal yöntemi ve mikrodalga yöntemi gibi pek çok sentez yöntemi geliştirilmiştir. Buna ilaveten, çözeltide yanma yöntemi yüksek saflıkta, homojen ve kristal toz malzemelerin düşük sıcaklıkta kısa bir süre içinde sentezlenmesi için etkin bir yöntem olarak ortaya çıkmıştır. Bu yöntemin temeli yakıt ile oksitleyici arasındaki ekzotermik redoks reaksiyonuna dayanmaktadır. Düşük enerji gereksinimi, zaman tasarrufu ve basit ekipman kullanımı bu yöntemin avantajlarındandır[3]. Bu çalışmada, silika destekli demir ortofosfat çözeltide yanma yöntemiyle sentezlendi ve benzenin fenole hidroksilasyonun reaksiyonunda katalizör olarak kullanılmıştır (Şekil 1 ). Katalizörler FT-IR, XRD, SEM ve yüzey analizörü (BET) ile karakterize edilmiştir. Benzen/H2O2 mol oranı, reaksiyon sıcaklığı, reaksiyon süresi, katalizör miktarı ve çözücü tipinin benzenin dönüşümüne ve fenolün seçiciliğine etkisi optimize edilmiştir. Sonuçlar, katalizör yüzey özelliklerinin değişen silika mol oranı ile değiştiğini göstermektedir. Katalitik özellikler de farklı yüzey özellikleri ile değişmektedir. Şekil 1. Benzenin fenole hidroksilasyon reaksiyonu Kaynaklar [1] P. Nagaraju, Ch. Srilakshmi, N. Pasha, N. Lingaiah, I.Suryanarayana, P.S. Sai Prasad, Effect of P/Fe ratio on the structure and ammoxidation functionality of Fe-P-O catalysts, Applied Catalysis A:General, 334, 10-19, 2008. [2] R.L. McCormick, G.O. Alptekin, Comparison of alumina-, silica-, titania-, and zirconia-supported FePO4 catalysts for selective methane oxidation, Catalysis Today, 55, 269-280, 2000. [3] N. A. Öztaş, H. Erdoğan, Synthesis and characterization of magnesium pyroborate by solution combustion and conventional ceramic methods: A comparative study, Z. Anorg. Allg. Chem. 635, 1626-1632, 2009. 78