DEMİR İÇERİKLİ DESTEKLİ VE DESTEKSİZ KATALİZÖR SENTEZİ VE KARAKTERİZASYONU

Çalışma kapsamında silika bazlı Fe-MCM-48 katalizörleri doğrudan hidrotermal sentez (Fe-MCM-48-1) ve yaşemdirme (Fe-MCM-48-2) metotlarıyla, desteksiz Fe-Mo-O katalizörü ise birlikte çöktürme metodu ileüretilmiştir. AAS, XRD ve BET sonuçları hidrotermal sentez metodu ile katalizöre yüksek oranda (Fe/Si(katı) =0,56) demir eklenebildiğini ancak MCM-48 yapısının bozulduğunu, yapıda önemli ölçüde Fe2O3 fazı oluştuğunuve BET yüzey alanının düşük olduğunu (214 m2/g) göstermiştir. Yaş emdirme metodu ile MCM-48 yapısınademir eklendiğinde ise AAS, XRD ve BET sonuçları hidrotermal senteze oranla daha düşük miktarda demireklendiğini (Fe/Si(katı) = 0,12) ancak MCM-48’in kübik gözenekli yapısının korunduğunu ve BET yüzeyalanının çok yüksek olduğunu (982 m2/g) göstermiştir. Fe-Mo-O katalizörü için karakterizasyon sonuçları isekatalizörün düzenli kristal yapıda olduğunu, Fe2(Mo4O)3 ve MoO3 fazlarını içerdiğini ancak silika desteklikatalizörlere oranla çok düşük yüzey alanına (12 m2/g) sahip olduğunu göstermiştir. Fe-MCM-48-1 ve Fe-Mo-Okatalizörlerinin gözenek dağılımlarının homojen olmadığı, Fe-MCM-48-2 katalizörünün ise 2,8 nm civarındahomojen mezo gözenek dağılımına sahip olduğu görülmüştür.

___

  • Wingen A., Anastasievic N., Hollnagel A.,
  • Werner D. ve Schuth F., “Fe-MCM-41 as a
  • Catalyst for Sulfur Dioxide Oxidation in Highly
  • Concentrated Gases”, J. Catal., Cilt 193, No 2,
  • -254, 2000.
  • Arena, A., Gatti, G., Stievano, L., Martra, G.,
  • Coluccia, S., Frusteri, F., Spadaro, L. ve
  • Parmaliana, A., “Activity pattern of low-loaded
  • FeOx/SiO2 catalysts in the selective oxidation of
  • C1 and C3 alkanes with oxygen”, Catal. Today,
  • Cilt 117, No 1-3, 75-79, 2006.
  • Zhao, W., Luo, Y., Deng, P. ve Li, Q., “Synthesis
  • of Fe-MCM-48 and its catalytic performance in
  • phenol hydroxylation”, Catal. Lett., Cilt 73, No
  • -4, 199-202, 2001.
  • House, M.P., Carley, A.F. ve Bowker, M.,
  • “Selective oxidation of methanol on iron
  • molybdate catalysts effects of surface reduction”,
  • J. Catal., Cilt 252, No 1, 88-96, 2007.
  • Dias, A.P.S., Rozanov, V.V., Waerenborgh,
  • J.C.B. ve Portela, M.F., “New Mo-Fe-O silica
  • supported catalysts for methanol to formaldehyde
  • oxidation”, App. Catal. A: Gen., Cilt 345, No 2,
  • -194, 2008.
  • Soares, A.P.V., Portela, M.F. ve Kiennemann, A.,
  • “Methanol selective oxidation to formaldehyde
  • over iron molybdate catalysts”, Catal. Rev., Cilt
  • , No 1, 2005.
  • Soares, A.P.V., Portela, M.F., Kiennemann, A. ve
  • Hilaire, L., “Mechanism of deactivation of ironmolybdate
  • catalysts prepared by coprecipitation
  • and sol–gel techniques in methanol to
  • formaldehyde oxidation”, Chem. Eng. Sci., Cilt
  • , No 7, 1315-1322, 2003.
  • Soares, A.P.V., Portela, M.F., Kiennemann, A.,
  • Hilaire, L. ve Millet, J.M.M., “Iron molybdate catalysts for methanol to formaldehyde oxidation:
  • Effects of Mo excess on catalytic behaviour”,
  • App. Catal. A: Gen., Cilt 206, No 2, 221-229,
  • -
  • Beck, J.S, Vartuli, J.C., Roth, W.J., Leonowicz,
  • M.E., Kresge, C.T., Schmitt, K.D., Chu, C. T.
  • W., Olson, D.H. ve Sheppard, E. W., “A new
  • family of mesoporous molecular sieves prepared
  • with liquid crystal templates”, J. Am. Chem.
  • Soc., Cilt 114, No 27, 10834–10843, 1992.
  • Oye G., Sjöblom J. ve Stöcker M., “Synthesis,
  • characterization and potential applications of new
  • materials in the mesoporous range”, Adv. Coll.
  • Int. Sci., Cilt 89-90, 439-466, 2001.
  • Zhao, W., Hao, Z. ve Hu, C., “Synthesis of
  • MCM-48 with a high thermal and hydro-thermal
  • stability”, Mater.Res. Bull., Cilt 40, No 10,
  • -1780, 2005.
  • Wang, L., Shao, Y., Zhang, J. ve Masakazu A.,
  • “Synthesis of MCM-48 mesoporous molecular
  • sieve with thermal and hydrothermal stability
  • with the aid of promoter anions”, Micropor.
  • Mesopor. Mater., Cilt 95, No 1-3, 17-25, 2006.
  • Kong, L., Liu,S., Yan, X., Li, Q. ve He H.,
  • “Synthesis of hollow-shell MCM-48 using the
  • ternary surfactant templating method”,
  • Micropor. and Mesopor. Mater., Cilt 81, No 1-
  • , 251-257, 2005.
  • Fröba, M., Köhn, R. ve Bouffaud, G., “Fe2O3
  • nanoparticles within mesoporous MCM-48 silica:
  • In situ formation and characterization”, Chem.
  • Mater., Cilt 11, No 10, 2858-286, 1999.
  • Köhn, R. ve Fröba, M., “Nanoparticles of 3d
  • transition metal oxides in mesoporous MCM-48
  • silica host structures: Synthesis and characterization”,
  • Catal. Today, Cilt 68, 227–236, 2001.
  • Zhao, W., Kong, L., Luo, Y. ve Li, Q., “Study of
  • the influence factors on the synthesis of Fe-
  • MCM-48 with binary mixed cationic and anionic
  • surfactants”, Micropor. Mesopor. Mater., Cilt
  • , No1-3, 111-117, 2007.
  • Echchahed,B., Moen,A., Nicholson,D. ve
  • Bonneviot, L., “Iron-Modified MCM-48
  • mesoporous molecular sieves”, Chem. Mater.,
  • Cilt 9, No 8, 1716–1719, 1997.
  • Shao,Y., Wang, L., Zhang, J. ve Anpo, M.,
  • “Synthesis of hydrothermally stable and longrange
  • ordered Ce-MCM-48 and Fe-MCM-48
  • materials”, J. Phys. Chem. B, Cilt 109, No 44,
  • -20841, 2005.
  • Kosslick, H., Lischke, G., Landmesser, H.,
  • Parlitza, B., Storek, W. and Fricke, R., “Acidity
  • and catalytic behavior of substituted MCM-48”,
  • J. Catal., Cilt 176, No 1, 102-114, 1998.
  • Subramarian, H. ve Koodali, R.T., “Baeyer-
  • Villiger oxidation of cyclic ketones over ironcontaining
  • mesoporous MCM-48 silica
  • materials”, Reaction Kinetics and Catalysis
  • Letters, Cilt 95, No 2, 239 -245, 2008.
  • Subrahmanyam, H., Viswanathan, B. ve
  • aradarajan, T.K., “Synthesis, characterization and
  • catalytic activity of mesoporous trivalent iron
  • substituted aluminophosphates”, J. Mol. Catal.
  • A Chem., Cilt 223, No 1-2, 149–153, 2004.
  • Trejda, M., Kujawa, J. ve Ziolek, M., “Iron
  • modified MCM-41 materials characterised by
  • methanol oxidation and sulphurisation reactions”,
  • Catal. Lett., Cilt 108, No 3–4, 141-146, 2006.
  • Wang, C.T. ve Ro, S-H, “Nanocluster iron oxidesilica
  • aerogel catalysts for methanol partial
  • oxidation”, App. Cat. A: Gen., Cilt 285, No 1-2,
  • -204, 2005.
  • Wang, C.T. ve Willey, R.J, “Mechanistic aspects
  • of methanol partial oxidation over supported iron
  • oxide aerogels”, J.Catal., Cilt 202, No 2, 211-
  • , 2001.
  • Tsoncheva, T., Rosenholm, J., Linden, M.,
  • Kleitz, F., Tiemann, M., Ivanova, L., Dimitrova,
  • M., Paneva, D., Mitov, I. ve Mincheva, C.,
  • “Critical evaluation of the state of iron oxide
  • nanoparticles on different mesoporous silicas
  • prepared by an impregnation method”,
  • Micropor. Mesopor. Mater., Cilt 112, No 1-3,
  • -337, 2008.
  • Michal Kruk, Mietek Jaroniec, Ryoo, R. ve Joo,
  • S.H., “Characterization of ordered mesoporous
  • carbons synthesized using MCM-48 silicas as
  • templates”, J. Phys. Chem. B, Cilt 104, 7960-
  • , 2000.
  • Ravikovitch, P. I. ve Neimark, A. V., Langmuir,
  • Cilt 16, No 6, 2419-2423, 2000.
  • Wang X., Jia, J., Zhao, L. ve Sun, T.,
  • “Mesoporous SBA-15 supported iron oxide: A
  • potent catalyst for Hydrogen Sulfide Removal”,
  • Water, Air and Soil Pollution, Cilt 193, No 1,
  • -257, 2008.
  • Sun-Kou, M.R., Mendioroz, S., Fierro, J.L.G.,
  • Palacios, J.M. ve Guerrero-Ruiz, R.A., “Influence
  • of the preparation method on the behaviour of Fe-
  • Mo catalysts for the oxidation of methanol”, J.
  • Mater. Sci., Cilt 30, No 2, 496-503, 1995.
  • Lowell, S. ve Shields J.E., Powder Surface Area
  • and Porosity, Second Edition, Chapman and Hall,
  • London,GreatBritian,1984.