Laboratuar Bilgi Bankası | katalizor@kocaeli.edu.tr
Katalizör Araştırma ve Geliştirme Laboratuarı
1) TUBİTAK-TÜPRAŞ (213M194) - Bor ve Nano-bor katkılı hidroprosesing katalizörü geliştirme
Destekleyen Kurum: TÜBİTAK » Sorumlusu: Prof.Dr. Ayşe Nilgün Akın
2) Kocaeli Üniversitesi BAP Birimi (2014/29) - Biyogazdan hidrojen üretilmesi amacıyla üçlü reformlama reaksiyonları için katalizör ve süreç geliştirilmesi
Destekleyen Kurum: KOÜ Bilimsel Araştırma Projeleri Birimi » Sorumlusu: Prof.Dr. Ayşe Nilgün Akın
3) Kocaeli Üniversitesi BAP Birimi (2013/10) - Yenilenebilir Kaynaklardan Elde Edilen Gliserolün Hidrojene Dönüştürülmesi İçin Katalizör Geliştirilmesi
Süresi: 24 Ay » Başlangıç Tarihi: 2013
Destekleyen Kurum: KOÜ Bilimsel Araştırma Projeleri Birimi » Sorumlusu: Yrd. Doç. Dr. Meltem KARAMAN
4) Tübitak, 2241-A Sanayi Odaklı Lisans Bitirme Tezi Destekleme Programı (2013-1) - Alg Yağlarından Biyodizel Üretimi için CaO Temelli Katı Katalizör Tasarlanması
Destekleyen Kurum: TÜBİTAK » Sorumlusu: Gizem Nur TEKİN
5) 2001/31 - Kobalt/Alumina Katalizörlerinin Etkinlik Kayıplarının İncelenmesi
Süresi: 24 Ay » Başlangıç Tarihi: 2001
Destekleyen Kurum: KOÜ Bilimsel Araştırma Projeleri Birimi » Sorumlusu: Prof. Dr. Ayşe Nilgün Akın
Özbilgi: Projenin amacı karbon monoksit hidrojenasyonu için geliştirilmiş olan ve ağırlıkça %36 kobalt içeren γ-alumina destekli birlikte çöktürme yöntemi ile hazırlanmış Co/Al2O3 katalizörlerinin etkinliklerini kaybetme koşullarını incelemek ve ardından etkinliğini kaybetmiş olan katalizörün rejenere edilebilme koşullarının saptanmasıdır. Böylelikle 1999/20 no’lu proje ile altyapı çalışmalarına başlanmış olan ve 2001/31 no’lu bu proje ile Kocaeli Üniversitesi Kimya Mühendisliği Bölümü Katalizör Tasarımı ve Reaksiyon Mühendisliği Laboratuarında çeşitli reaksiyonlarda kullanılacak katı katalizörlerin üretimi ve geliştirilmesi için gerekli bilgi birikimi ve test cihazları oluşturuldu. Projenin ilk aşamasında, katalizör hazırlamak için gerekli deney düzenekleri kurulmuş ve alumina destekli kobalt katalizörleri hazırlanmıştır. Bu amaçla su banyosu, elektronik hassas analitik terazi, elektronik kaba terazi, etüv, vakum pompası ve vakum etüvü satın alınmıştır. Hazırlanan katalizörün karakterizasyonu ise Boğaziçi Üniversitesi, Katalizör Teknolojisi ve Reaksiyon Mühendisliği Laboratuarında yapılmıştır. Projenin ikinci aşamasında, fiziksel ve kimyasal özellikleri belirlenen katalizörleri eşliğinde karbon monoksit hidrojenasyonu sırasında katalizör etkinlik kaybı koşulları belirlenmiştir. Etkinliğini kaybetmiş katalizörlerin fiziksel, kimyasal ve termal karakterizasyonu ise Boğaziçi Üniversitesi, Katalizör Teknolojisi ve Reaksiyon Mühendisliği Laboratuarında yapılmıştır. Fiziksel ve kimyasal karakterizasyon amaçlı olarak toplam yüzey alanı, metal yüzey alanı testleri gerçekleştirilerek etkinliğini kaybetmiş katalizör karakterize edilmiştir. Ayrıca termogravimetrik-diferansiyel termal analiz (TGA-DTA) yöntemleri kullanılarak sıcaklık programlı indirgeme çalışmaları gerçekleştirilmiştir.Projenin üçüncü aşamasında etkinliğini kaybetmiş katalizörün rejenere edilebilme koşulları saptanmıştır. Atık katalizörlerden kobalt metalinin geri kazanılabilmesi için yöntem geliştirilmiş ve geliştirilen yönteme göre deney düzeneği kurulmuştur.
6) 2007/54 - Kanola yağından biyodizel üretim süreci için katı katalizör geliştirilmesi
Destekleyen Kurum: KOÜ Bilimsel Araştırma Projeleri Birimi » Sorumlusu: Prof.Dr. Ayşe Nilgün AKIN
Özbilgi: Bu çalışmada, kanola yağı ile metanolün transesterifikasyon tepkimesi için SrO katalizörü ile γ-Al2O3 ve MgO destek maddeleri üzerine alkali metal bileşiklerin emdirilmesi ile hazırlanan heterojen katalizörler geliştirilmiştir. Kuruluğa kadar emdirme yöntemi ile hazırlanan katalizörler kurutma ve kalsinasyonun ardından tepkimede kullanılmışlardır. SrO katalizörü ile gerçekleştirilen tepkimede on beşinci dakikadan itibaren katalizörün hızla çözüldüğü ve homojen fazda tepkimenin devam ettiği gözlemlenmiştir. Hazırlanan katalizörler ile çeşitli tepkime koşullarında gerçekleştirilen deneyler sonucunda en iyi sonucun %20 KOH/MgO heterojen katalizörü ile 6:1 metanol/yağ oranında, metanolün geri akış sıcaklığında, yağ ağırlığına göre %3 katalizör miktarında en yüksek yağ dönüşümü %99.36 olarak 7 saatlik tepkime zamanı sonunda, en yüksek YAME içeriği ise %95.05 olarak 9 saatlik tepkime zamanı sonunda elde edilmiştir. 2007/54 numaralı bu proje, proje çalışanı Oğuzhan İLGEN’İn doktora çalışmalarını desteklemek içim yürütülmüştür.
7) 2007/53 - Doğrudan oksidasyon ile hidrojen peroksit üretim süreci geliştirilmesi
Özbilgi: Bu çalışmada güçlü bir oksitleyici olan ve özellikle katalitik oksidasyon proseslerinde kullanımı gün geçtikçe artan H2O2’nin hidrojenin doğrudan oksidasyonu ile üretimi için katalizör geliştirilmesi ve uygun reaksiyon koşullarının belirlenmesi amaçlanmıştır. Bu amaçla katalizörün hidrojenin doğrudan oksidasyonu ile hidrojen peroksit üretimi üzerine etkisini incelemek amacıyla değerli metal temelli katalizörler hazırlanmıştır. Hazırlanan katalizörlerin hidrojenin doğrudan oksidasyonu tepkimesinde etkisinin incelenmesi ve aynı zamanda farklı reaksiyon ortamlarının hidrojen peroksit oluşumuna etkisi araştırılmıştır. Farklı destek maddeleri ve katalizör hazırlama yöntemleri ile hazırlanan değerli metal katalizörler arasında en etkin olanı belirlenmiştir. Söz konusu katalizör kullanılarak atmosferik basınç ve oda sıcaklığında çözücü olarak etanol kullanılarak, üç farklı asit, üç halojenür ile yapılan çalışmaların sonucunda en yüksek hidrojen peroksit oluşumu saf etanol, 0,25 N sülfürik asit ve 0,1 M NaBr içeren sıvı fazın yer aldığı tepkimede elde edilmiştir. Çalışmadan çıkan en önemli sonuç bu çalışmada hazırlanan değerli metal temelli katalizörler ile literatürde yer alan değerli metal temelli katalizörler kadar etkin sonuçlar alınabildiğinin görülmesidir. 2007/53 numaralı bu proje, proje çalışanı Meltem YILDIZ’ın doktora çalışmalarını desteklemek içim yürütülmüştür.
8) 105M350 - Sodyum Bor hidrürden hidrojen üretimi için katalizör tasarımı ve geliştirilmesi
Özbilgi: “Sodyum Bor Hidrürden Hidrojen Eldesi İçin Katı Katalizör Tasarımı ve Geliştirilmesi” başlıklı bu çalışma Türkiye Bilimsel ve Teknolojik Arastırma Kurumu, Mühendislik Araştırma Grubunca sağlanan destek ve Boğaziçi Üniversitesi Katalizör Teknolojisi ve Reaksiyon Mühendisliği Laboratuarı (CATREL) işbirliği ile Kocaeli Üniversitesi Kimya Mühendisliği Bölümü’nde yürütülmüştür. Bu projede sodyum bor hidrürden hidrojen eldesi tepkimesi için farklı hazırlama yöntemleri kullanılarak üretilen LiCoO2 destek malzemesi ile hazırlanmış etkin Pt/LiCoO2 katalizörleri geliştirilmiştir. Ayrıca bu çalışmada LiCoO2 hazırlama koşullarının katalizör etkinliği üzerine etkisinin yanı sıra NaBH4’den H2 eldesi tepkime koşulları da incelenerek yüksek H2 üretim hızını veren koşullar belirlenmiştir. Sodyum bor hidrürün hidrolizi için bu çalışmada geliştirilen katalizör kaynaklarda bugüne kadar bilinen en hızlı hidrojen üretim hızını sağlamıştır. Bor rezervlerinin yüksek olduğu ülkemizde, bor bileşiklerinin hidrojen gibi geleceğin yakıtının depolama ve üretiminde kullanılması için gerekli bilimsel veri ve bulguların oluşturulmasına, bu proje önemli katkıda bulunmaktadır. Projede elde edilen sonuçların bilimsel özgünlüğü vardır ve yapılan yayınlarla evrensel bilime önemli katkılar sağlamaktadır.
9) MİSAG 278 - Çöktürme yöntemi ile hazırlanan CuO-CoO-CeO kompozit katalizörlerinin tasarımı ve geliştirilmesi
Destekleyen Kurum: TÜBİTAK » Sorumlusu: Prof.Dr. Ayşe Nilgün AKIN
Özbilgi: Karbon monoksitin düşük sıcaklıklarda katalitik oksidasyonu son yıllarda dünyadaki araştırmacıların yoğunlaştığı konuların başında gelmektedir. Özellikle polimer elektrolit membran yakıt pilleri için üretilen hidrojen yakıtında safsızlık olarak bulunan karbon monoksitin katalitik oksidasyon ile uzaklaştırılması uygulanabilecek yöntemler arasında, en basit, uygulanabilirliği en kolay ve en ucuz olduğundan son yıllarda önem kazanmıştır. Bu projede, düşük sıcaklıklarda hidrojence zengin ortamlarda karbonmonoksitin oksidasyonu için uygun katalizör geliştirilmiştir. CuOx-CoOx-CeO2 katalizörlerinin tasarımı ve geliştirilmesi istatiksel deneysel tasarım yöntemleri yardımıyla katalizörü oluşturan bileşenler ve hazırlama aşamasında kullanılan parametrelerin incelenmesi ile saptanmıştır.
10) 2004/05 - CuO-CoO-CeO kompozit katalizörlerinin tasarımı ve geliştirilmesi
11) 2003/76 - Alumina destekli altın katalizörlerinin hazırlanması ve geliştirilmesi
Süresi: 36 Ay » Başlangıç Tarihi: 2003
Özbilgi: Projenin amacı yakıt pili uygulamalarında ve diğer alanlarda kullanılabilecek çeşitli yöntemlerle hazırlanmış Au/alumina katalizörlerinin performanslarını hidrojence zengin ortamlarda düşük sıcaklık CO oksidasyon tepkimelerinde incelemektir. Sıfır emisyonla enerji üretimini sağlayan amaçlayan “yakıt pilleri” üzerindeki araştırmalar giderek artmaktadır. Besleme gazındaki CO çok çok düşük miktarlarda olsa bile yakıt piline zarar verdiğinden CO’in düşük sıcaklıklarda ve H2’ce zengin ortamlarda oksidasyonu için etkin katalizörler geliştirmek gerekmektedir. Bu proje kapsamında yapılan deneysel çalışmalar alumina destekli altın katalizörlerinin çöktürme yöntemi ile hazırlanmasını ve hazırlanan katalizörlerin hidrojence zengin ortamlarda düşük sıcaklık CO oksidasyon tepkimelerinde etkinlik ve seçimliliklerinin test edilmesini içermektedir. Projenin ilk aşamasında, alumina destekli altın metali içeren katalizörlerin hazırlanması için deney düzenekleri kurulmuştur. Bu amaçla peristaltik pompa, pH metre, dijital mekanik karıştırıcı ve gerekli kimyasallar satın alınmıştır. Birlikte çöktürme yöntemi ile alumina destekli ağırlıkça % 5’lik altın katalizörler farklı çöktürücü maddeler kullanılarak hazırlanmıştır. Projenin ikinci aşamasında reaksiyon sisteminin kurulmuştur. Bu amaçla sıcaklık kontrol ünitesi satın alınmıştır. Hazırlanan katalizörlerin, fiziksel, kimyasal ve termal karakterizasyonu Boğaziçi Üniversitesi Katalizör Teknolojisi ve Reaksiyon Mühendisliği Laboratuarında yapılmıştır. Toplam yüzey alanı ve metal yüzdesi ölçümleri yapılan fiziksel ve kimyasal karakterizasyon testleridir. Ayrıca termogravimetrik-diferensiyel termal analiz (TGA-DTA) yöntemleri kullanılarak sıcaklık programlı indirgeme çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Hazırlanan ve fiziksel, kimyasal, termal karakterizasyonu incelenen katalizörlerin hidrojence zengin ortamda CO oksidasyon reaksiyonu sırasındaki etkinlikleri ve seçimlilikleri incelenmiştir. Çalışmanın son aşamasında reaksiyon gazlarının temininin ardından, çalışma için gerçekleştirilmesi gereken reaksiyon testleri tamamlanmıştır.
12) 1999/20 - Atık Katı Katalizörlerin Geri Kazanımı
Süresi: 24 Ay » Başlangıç Tarihi: 1999
Özbilgi: Projenin amacı Türkiye’deki endüstriyel proseslerde elde edilen atık katı katalizörlerin geri kazanımı ile ilgili proses geliştirmektir. Çeşitli sanayi alanlarında kullanılan katalizörlerin farklı metaller içermesi ve farklı nedenlerden dolayı etkinliklerini kaybetmeleri sonucu, bu proje kapsamında öncelikle daha önceki çalışmalarımda hazırlama yöntemini geliştirdiğim alumina destekli kobalt metali içeren katalizörlerin deaktive edilme koşulları incelenmiş ve deaktive edilmiş atık katalizörlerdeki metallerin geri kazanımı için proses geliştirilmiştir. Daha sonraki aşamada ise deaktive edilmiş katalizörlerdeki ağır metallerin geri kazanımları veya atık katı katalizörün geri kazanımı ile ilgili proses geliştirilme çalışmaları için alt yapı oluşturulmuştur. Dünyada yapılan çalışmalarda atık katalizörlerden geri kazanılan başlıca metaller kobalt, nikel, molibden, vanadyum, mangan, kalay gibi ağır metaller ile değerli metaller olarak adlandırılan platin, palladyum, altın gibi metallerdir. Projenin ilk aşamasında, alumina destekli kobalt metali içeren katalizörlerin hazırlanması için deney düzenekleri kurulmuştur. Bu amaçla elek sistemi ve ultrasonik banyo cihazı satın alınmıştır. Ağırlıkça % 0-36 kobalt içeren -alumina destekli birlikte çöktürme ve empregnasyon yöntemi ile hazırlanmış değişik Co/Al2O3 katalizörlerinin, fiziksel, kimyasal ve termal karakterizasyonu ise Boğaziçi Üniversitesi Katalizör Teknolojisi ve Reaksiyon Mühendisliği Laboratuarında yapılmıştır. Toplam yüzey alanı , toplam gözenek hacmi, metal yüzey alanı ve metal yüzdesi ölçümleri yapılan fiziksel ve kimyasal karakterizasyon testleridir. Ayrıca termogravimetrik-diferensiyel termal analiz (TGA-DTA) yöntemleri kullanılarak sıcaklık programlı indirgeme çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Projenin ikinci aşamasında ise birlikte çöktürme yöntemi ile hazırlanan Co/Al2O3 katalizörlerinin deaktivasyon çalışmaları yapılmıştır. Bu amaçla Boğaziçi Üniversitesi Katalizör Teknolojisi ve Reaksiyon Mühendisliği Laboratuarı’ndaki Reaksiyon sistemi kullanılarak çeşitli reaksiyon koşullarının (CO/H2 oranı, reaksiyon sıcaklığı, besleme gazındaki CO % si, reaktörde kalış süresi ) katalizörlerdeki kok oluşumuna etkisi araştırılmıştır. Projenin üçüncü aşamasında gerek laboratuar koşullarında deaktive olmuş gerekse IGSAŞ’tan sağlanan endüstriyel atık kobalt katalizörlerinden metallerin geri kazanımı için proses geliştirmek amacıyla kaynak araştırılması yapılmıştır. Buna göre kaynaklardaki mevcut proseslerin ülkemiz koşullarına uygun olarak modifiye edilme çalışmaları ve bu sistemlerin Koaceli Üniversitesi Katalizör Tasarımı ve Reaksiyon Mühendisliği Laboratuarında kurulması için alt yapı çalışmaları başlatılmıştır.