Krom ve Seryum İçeren Titanyum-Sütunlu Bentonit Katalizörlerin Sentezi, Karakterizasyonu ve Katalitik Performansı

Bu çalışmada, krom ve seryum/krom-titanyum-sütunlu bentonit katalizörler sentez sonrası emdirme yöntemi ile hazırlanmıştır. Katalizörlerin fizikokimyasal özellikleri SEM/EDS, XRD, N2-adsorpsiyon/desorpsiyon, TGA/DTA ve FTIR analiz teknikleri ile incelenmiş ve katalitik performansları diklofenakın katalitik ıslak peroksit oksidasyonunda değerlendirilmiştir. Titanyum-sütunlu bentonit katalizörün XRD deseninde katman bozulmalı yapının oluştuğu, krom ve seryum/krom emdirmeden sonrada katman bozulmalı yapının korunduğu görülmüştür. Ayrıca Titanyum-sütunlu bentonit katalizörün XRD deseninde kristalin faz olarak sadece TiO2’nin anataz fazı gözlenmiş, krom ve seryum/krom emdirilmiş örneklerde ise anataz fazı ile birlikte Cr2O3 ve/veya CeO2 fazları da gözlenmiştir. Kimyasal analiz sonuçları XRD sonuçlarını doğrulamıştır. 77 K N2-adsorpsiyon/desorpsiyon izoterm analizlerinden yüksek bağıl basınçlarda plato oluşmayan ve H3 Tip histerezis içeren Tip IIb. izotermi elde edilmiştir. Titanyum-sütunlu bentonit katalizörün yüzey özelliklerinin krom ve seryum/krom emdirmeden sonra azaldığı görülmüştür. FTIR spektrumlarında, Ti-sütun açıcılar ile sütunlandırma ile Bronsted ve Lewis pik şiddetlerinde artma gözlenmişken, seryum/krom emdirme ile bu etkinin daha da arttığı görülmüştür. Katalitik performans çalışmaları, Titanyum-sütunlu bentonit katalizörün katalitik aktivitesinin krom emdirme ile azaldığını, seryum/krom emdirme ile arttığını göstermiştir. 

___

  • Basoglu, F. T., Balci, S. (2016). Catalytic properties and activity of copper and silver containing Al-pillared bentonite for CO oxidation. Journal of Molecular Structure, 1106: 382-389.
  • Bineesh, K.V., Kim, M.I., Lee, G.H., Selvaraj, M., Park, D.W.(2013). Catalytic performance of vanadia-doped alumina-pillared clay for selective oxidation of H2S. Applied Clay Science, 74; 127-134.
  • Boxiong, S., Hongqing, M., Chuan, H., & Xiaopeng, Z. (2014). Low temperature NH3–SCR over Zr and Ce pillared clay based catalysts. Fuel Processing Technology 119: 121-129.
  • Carriazo, J.G., Moreno-Forero, M., Molina, R.A., Moreno, S. (2010). Incorporation of titanium and titanium–iron species inside a smectite-type mineral for photocatalysis. Applied Clay Science, 50; 401-408.
  • Chen, D., Zhu, Q., Zhou, F., Deng, X., Li, F. (2012). Synthesis and photocatalytic performances of the TiO2 pillared montmorillonite. Journal of Hazardous Materials 235– 236: 186– 193.
  • Cheng, H., Song, D., Liu, H., Qu, J. (2015). Permanganate oxidation of diclofenac: The pH-dependent reaction kinetics and a ring-opening mechanism. Chemosphere, 136; 297-304.
  • Chmielarz L., Kustrowski P., Zbroja M., Gil-Knap B., Datka J., Dziembaj R (2004). SCR of NO by NH3 on alumina or titania pillared montmorillonite modified with Cu or Co: Part II. Temperature programmed studies. Applied Catalysis B: Environmental 53, 47-61.
  • Chmielarz, L., Piwowarska, Z., Kuśtrowski, P., Węgrzyn, A., Gil, B., Kowalczyk, A., Dudek, B., Dziembaj, R., Michalik, M. (2011). Comparison study of titania pillared interlayered clays and porous clay heterostructures modified with copper and iron as catalysts of the DeNOx process. Applied Clay Science 53: 164-173.
  • Ding, Z., Kloprogge, J.T., Frost, R.L. (2001). Porous clays and pillared clays-based catalysts. Part 2: A review of the catalytic and molecular sieve applications. Journal of Porous Materials, 8; 273–293.
  • Figueras, F. (1988). Pillared clays as catalysis, Catalysis Review Science Engineering. 30: 457-499.
  • Gil A., Korili S.A., Trujillano R., Vicente M.A., Pillared Clays and Related Catalysts, Springer, 2010.
  • Gmurek, M., Olak-Kucharczyk, M., Ledakowicz, S. (2017). Photochemical decomposition of endocrine disrupting compounds–A review. Chemical Engineering Journal 310:437-456.
  • González-Rodríguez, B., Trujillano, R., Rives, V., Vicente, M. A., Gil, A., Korili, S. A. (2015). Structural, textural and acidic properties of Cu-, Fe- and Cr-doped Ti-pillared montmorillonites. Applied Clay Science, 118: 124-130.
  • Hofmann, J., Freier, U., Wecks, M., Hohmann, S. (2007). Degradation of diclofenac in water by heterogeneous catalytic oxidation with H2O2. Applied Catalysis B: Environmental, 70(1): 447-451.
  • http://www.webmineral.com/MySQL/xray.php
  • Jagtap, N., Ramaswamy, V. (2006). Oxidation of aniline over titania pillared montmorillonite clays.Applied Clay Science 33: 89–98.
  • Khalfallah Boudali, L.K., Ghorbel, A., Grange, P. (2006). SCR of NO by NH3 over V2O5 supported sulfated Ti-pillared clay: Reactivity and reducibility of catalysts. Applied Catalysis A: General, 305: 7–14.
  • Liang X, Qi F, Liu P, Wei G, Su X, Ma L, He H, Lin X, Xi Y, Zhu Y, Zhu R. (2016).Performance of Ti-pillared montmorillonite supported Fe catalysts for toluene oxidation: The effect of Fe on catalytic activity. Applied Clay Science, 132-133: 96-104.
  • Lowell, S., Shields, J.E., Thomas, M.A., Thommes, M. (2004). Characterization of porous solids and powders: Surface area pore size and density. Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, The Nertherlands, 213-228.
  • Lu, G., Li, X., Qu, Z., Zhao, Q., Zhao, L., Chen, G. (2011). Copper-ion exchanged Ti-pillared clays for selective catalytic reduction of NO by propylene. Chemical Engineering Journal, 168: 1128–1133.
  • Madejová J. (2003). FTIR Techniques in Clay Mineral Studies. Vibrational Spectroscopy, 31:1-10.
  • Michalik-Zym, A., Dula, R., Duraczyńska, D., Kryściak-Czerwenka, J., Machej, T., Socha, R. P., Wisła-Walsh, E. (2015). Active, selective and robust Pd and/or Cr catalysts supported on Ti-, Zr-or [Ti, Zr]-pillared montmorillonites for destruction of chlorinated volatile organic compounds. Applied Catalysis B: Environmental, 174: 293-307.
  • Na, P., Zhao, B., Gu, L., Liu, J., Na, J. (2009). Deep desulfurization of model gasoline over photoirradiated titanium-pillared montmorillonite. Journal of Physics and Chemistry of Solids, 70: 1465–1470.
  • Omar, T.F.T., Ahmad, A., Aris, A. Z., Yusoff, F. M. (2016). Endocrine disrupting compounds (EDCs) in environmental matrices: Review of analytical strategies for pharmaceuticals, estrogenic hormones, and alkylphenol compounds. TrAC Trends in Analytical Chemistry, 85: 241-259.
  • Rouquerol, F., Rouquerol, J., Sing, K. (1999). Adsorption by powders and porous solids. Academic Press, London, pp. 165-234.
  • Shen B., Chen J., Yue S. (2015). Removal of elemental mercury by titanium pillared clay impregnated with potassium iodine. Microporous Mesoporous Materials, 203: 216–223.
  • Smith, B. (1998). Infrared Spectral Interpretation A Systematic Approch, CRC Press, New York.
  • Tapia-Orozco, N., Ibarra-Cabrera, R., Tecante, A., Gimeno, M., Parra, R., Garcia-Arrazola, R. (2016). Removal strategies for endocrine disrupting chemicals using cellulose-based materials as adsorbents: A review. Journal of Environmental Chemical Engineering, 4(3): 3122-3142.
  • Tomul, F. (2011). Effect of ultrasound on the structural and textural properties of copper-impregnated cerium-modified zirconium-pillared bentonite. Applied Surface Science, 258(5): 1836-1848.
  • Tomul, F. (2012). Influence of synthesis conditions on the physicochemical properties and catalytic activity of Fe/Cr-pillared bentonites. Journal of Nanomaterials, 2012: 3.
  • Tomul, F., Basoglu, F. T., Canbay, H. (2016). Determination of adsorptive and catalytic properties of copper, silver and iron contain titanium-pillared bentonite for the removal bisphenol A from aqueous solution. Applied Surface Science, 360: 579-593.
  • Tomul, F., Karakuş, D. (2016). Naproksenin Katalitik Islak Peroksit Oksidasyonu. Mehmet Akif Ersoy Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 7.2: 125-132.
  • Vicente, M.A., Gil, A., Bergaya, F., 2013. Pillared clays and clay minerals. In: Bergaya, F., Lagaly, G. (Eds.), Handbook of Clay Science, Second Edition, Part A: Fundamentals. Elsevier, Amsterdam, pp. 523-557.
  • Yang, S., Huang, Q., Zhou, R. (2014). Influence of interactions between chromium and cerium on catalytic performances of CrO x–CeO2/Ti-PILC catalysts for deep oxidation of n-butylamine. Chinese Science Bulletin, 59(31): 3987-3992.
  • Yuan, L., Xiaojiao, C., Jingwei, G., Shimin, Z., Ping, N. (2015). Fe/Ti co-pillared clay for enhanced arsenite removal and photo oxidation under UV irradiation. Applied Surface Science, 324: 179–187.
  • Zhang, J., Zhang, S., Cai, W., Zhong, Q. (2013). The characterization of CrCe-doped on TiO2-pillared clay nanocomposites for NO oxidation and the promotion effect of CeOx. Applied Surface Science, 268: 535-540.
  • Zuo, S., Ding, M., Tong, J., Feng, L., Qi, C. (2015). Study on the preparation and characterization of a titanium-pillared clay-supported CrCe catalyst and its application to the degradation of a low concentration of chlorobenzene. Applied Clay Science, 105–106: 118–123.
Mehmet Akif Ersoy Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi-Cover
  • Yayın Aralığı: Yılda 2 Sayı
  • Başlangıç: 2010
  • Yayıncı: Burdur Mehmet Akif Ersoy Üniversitesi
Sayıdaki Diğer Makaleler

İlkokul Binalarının Ekolojik Açıdan İyileştirilmesi: İstanbul Tuzla Tapduk Emre İlkokulu Örneği

Tülay TIKANSAK KARADAYI, İzzet YÜKSEK, İrem TUNÇBİZ

Tarihi Çevre İçinde Kent Mobilyaları Tasarımına Yönelik Bir Yöntem Önerisi: Konya Sille

Şebnem ERTAŞ

Yapım İşlerinde Dış Cephe İş İskelelerine Yönelik Yasal Düzenlemeler ve Uygulama Örnekleri

Emre Artun BAYRAKTAR, Deniz BAYRAKTAR

Türkiye Faunası İçin Yeni Bir Su Kenesi (Acari: Hydrachnidia) Kaydı, Arrenurus (Megaluracarus) cylindratus Piersig, 1896

Pınar GÜLLE, İskender GÜLLE, Yunus Ömer BOYACI

Isparta ve Burdur İlleri Üretim Alanlarında Yetiştirilen Domateslerde Domates Lekeli Solgunluk Virüsü’nün Tanılanması

Handan ÇULAL KILIÇ, Levent ISPARTA, Nejla YARDIMCI, Kader DOĞAN

Ham Madde Cinsi ve Üretim Parametrelerinin İplik Kalitesine Etkisi: Open-End İplikçiliği Üzerine Bir Uygulama

Yusuf ERSOY, Mahmut Fikri ŞENOL

Probiyotik Olarak Kullanılan Lactobacillus spp. Suşlarının Kolesterol Düşürücü Etkileri ve Olası Mekanizmalar

Duygu ALP, Pelin ERTÜRKMEN

Polifosfazen Yapılı Kurkumin Mikrokürelerin Sentezi, Karakterizasyonu ve Spektroskopik Özellikleri

Simge METİNOĞLU, Yasemin SÜZEN

Krom ve Seryum İçeren Titanyum-Sütunlu Bentonit Katalizörlerin Sentezi, Karakterizasyonu ve Katalitik Performansı

Fatma TOMUL

Heybeli (Afyonkarahisar) Jeotermal Alanı Hidrojeokimyasal Özellikleri ve Jeotermometre Uygulamaları

Selma DEMER, Ümit MEMİŞ