Bakır/zirkonyum oksit esaslı katalizörlerin hazırlanması

Abstract

III ÖZ Bakır/Zirkonyum Oksit Katalizörlerin Hazırlanması Endrüstriyel proseslerde yaygın bir şekilde kullanılan bakır esaslı katalizörlerin, son yıllarda katalizör hazırlamada da kullanılan, sol-gel metodu ile hazırlanması amacıyla bakırasetatın zirkonyumpropoksit veya bis(etilasetoasetat)zirkonyumdi propoksit (EZP) ile çözücülü veya çözücüsüz ortamda reaksiyonu yapılmıştır. Reaksiyon sonunda elde edilen ürün çeşitli şartlarda olgunlaştırılarak gel veya polimer ürünler elde edilmiş ve bu ürünler ısıl işlemle oksit hale getirilerek yüzey alanları ölçülmüştür. Bakırasetatın zirkonyumpropoksit ile olan reaksiyonu dioksan içerisinde ve Cu/Zr molar oram 6/4 - 3/7 olacak şekilde, çözücünün reflüks sıcaklığında, katalizörsüz veya asit katalizör varlığında gerçekleştirilmiştir. Ele geçen çözeltinin oyunlaştırılması ile reaksiyon şartlarına göre homojen veya heterojen görünümlü peltemsi ürünler ele geçmiştir. Siklohekzanol içerisinde 150°C'ta yapılan reaksiyon ise çözünürlüğü olmayan çökeltiler vermiştir. Bakırasetatın, çözücüsüz ortamda EZP ile olan reaksiyonu Cu/Zr molar oranı 1/1-3/7 olacak şekilde 1 10-140°C'ta yapılmıştır. Ele geçen ürün çeşitli çözücülerde çözüldükten sonra, çeşitli HjO/Zr molar oranlarında (185/1-1/1) su ile katalizörsüz veya çeşitli asft/Zr molar oranlarında (1/1-1/20) asit katalizörler kullanılarak olgunlaştırılmıştır. Olgunlaştırma sonrasında, şartlara bağlı olarak çözünebilir polimerik çökeltiler veya viskoz polimer çözeltileri veya gel ürünler elde edilmiştir. Bakır ve zirkonyum bileşikleri arasındaki reaksiyonun gerçekleştiği ester oluşumu ile tespit edilmiş olup, bakırın yapıya Cu- O - Zr bağlan şeklinde girmesi ile moleküler boyutta metallerin dağılımı sağlanmıştır.

IV ABSTRACT Preparation of Copper/Zirconium Oxide Catalysts Sol-Gel method, which is increasingly employed to prepare catalysts nowadays, was applied to the solution or bulk reaction of copperacetate with zirconiumpropoxide or with bis(ethylacetoacetate)zirconiumpropoxide (EZP) in order to prepare copper based catalysts which find wide use in industrial processes. The products obtained were aged under various conditions to yield gel or polymeric products, and the surface areas of the products were determined after transforming to oxides by heat treatment. Reaction of capper acetate with zirconiumpropoxide was conducted in dioxane with Cu/Zr molar ratios of 6/4-3/7 at reflux temperature without and with acid catalysts. Putty-like heterogeneous or homogenous products were obtained after ageing, depending on the reaction conditions. Reactions in cyclohexanol at 150°C yielded insoluble precipitates. Bulk reaction of copperacetate with EZP was carried out at 110-140°C with Cu/Zr molar ratios of 1/1-3/7. The products were dissolved in various solvents and aged with various H20/Zr molar ratios (185/1-1/1) without catalysis or with various acid/Zr molar ratios (1/1- 1/20). After ageing, depending on the conditions, soluble polymeric precipitates or viscous polymer solutions or gel products were obtained Homogenous distribution of metals on molecular level was obtained by the inclusion of copper in Cu-O-Zr structure, which was confirmed by the ester formation during the reaction of copper and zirconium compounds.