Biyokütle Pirolizi için Aluminyum ve Demir Esaslı Katalizörlerin Sentezi ve Karakterizasyonu

Abstract

Projede Al ve Fe içerikli perovskit tipi katalizörler hazırlanmış ve avokado çekirdeğinin katalitik pirolizinde kullanılmıştır. Çalışmada belirlenen kompozisyonlardaki perovskit tipi katalizörlerin sentezi sol-jel ve birlikte çöktürme yöntemleriyle 700 ve 900°C olmak üzere iki farklı kalsinasyon sıcaklığında gerçekleştirilmiştir. Katalizörlerin karakterizasyonunda ise X-Işını kırınımı (XRD), Taramalı elektron mikroskobu (SEM), N2 adsorpsiyon-desorpsiyon, amonyak ile sıcaklık programlı desorpsiyon (NH3-TPD) ve H2 sıcaklık programlı indirgeme (H2-TPR) analizleri uygulanmıştır. Biyokütlenin karakterizasyonu için elementel analiz, Fourier Dönüşümlü Kızılötesi Spektrometre (FT-IR), ve SEM analizi gibi yöntemler kullanılmıştır. Katalizörlerin karakterizasyon sonuçlarına Al içeren ve Fe içeren katalizörler içinde optimum katalizörler sol-jel yöntemiyle hazırlanmış ve 900°C’de kalsine edilmiş katalizörler olarak elde edilmiştir. Optimum katalizörlerin avokado pirolizinde kullanılması sonucu elde edilen sonuçlara göre, biyokütleden elde edilen sıvı ürün katalitik olmayan pirolizde %32,86 gerçekleşirken, optimum LaAlO3 kullanımı ile %38,64 ve LaFeO3 kullanımı ile %35,82 olarak gerçekleşmiştir. Bu sonuçlara göre, ticari katalizörlere göre ekonomik üstünlüğe sahip perovskit tipi katalizörlerin sentezlenmesi ve biyokütlenin sıvı ürünlere dönüşümünde kullanılması önerilmektedir.

In the project, perovskite type catalysts containing Al and Fe were prepared and used in the catalytic pyrolysis of avocado seeds. The synthesis of perovskite type catalysts in the compositions determined in the study was carried out by sol-gel and co-precipitation methods at two different calcination temperatures, 700 and 900°C. In the characterization of catalysts, X-Ray diffraction (XRD), Scanning electron microscopy (SEM), N2 adsorption-desorption, temperature programmed desorption with ammonia (NH3-TPD) and H2 temperature programmed reduction (H2-TPR) analyzes were applied. Methods such as elemental analysis, Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR), and SEM analysis were used for characterization of biomass. According to the characterization results of the catalysts, optimum catalysts for Al and Fe containing catalysts were prepared by sol-gel method and calcined catalysts at 900 °C were obtained. According to the results obtained by the use of optimum catalysts in avocado pyrolysis, the liquid product obtained from biomass was 32,86% in non-catalytic pyrolysis, while the optimum was 38,64% with LaAlO3 and 35,82% with LaFeO3. According to these results, it is suggested to synthesize perovskite type catalysts which have economical advantage compared to commercial catalysts and to use them in the conversion of biomass to liquid products.