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