Density functional theory investigation of noble metal reduction agents on ?-aluminum oxide in NOx storage/reduction catalysts
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Fen Edebiyat Fakültesi, Fizik Bölümü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2011
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: ZÜLEYHA ARTUÇ
Danışman: HANDE TOFFOLİ
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Motor teknolojilerinin kullanımındaki artışla beraber, motorlu araçların egzozlarından kaynaklanan kirlilik günümüzde çevre kirliliğinin problemlerinden biri haline gelmiştir. İçten yanmalı dizel ve benzinli motorlar oksijen kullanarak çalışırken, atmosfere zararlı gazlar salmaktadır (CO, CO2, NO, NO2). Dünya çapındaki çevre kirliliğine dair düzenlemelerden dolayı, egzozlardan salınan NOx gazlarının kontrolü motor endüstrisinde çözülmesi gereken bir sorun haline gelmiştir. Buna bağlı olarak içten yanmalı motorların egzozlarından salınan zararlı gazların azaltılması için NOx salınımını kontrol eden teknolojiler geliştirilmiş ve NOx indirgeme/depolama katalizörleri (NSR) en umut vadeden kontrol sistemlerinden biri olmuştur. NSR sisteminde, içten yanmalı motorların çalışma esnasında, ilk olarak NO soy metal kümelerinde (Pt,Rh,Pd) oksitlendirilerek NO2 ye çevrilmektedir. Ardından, NO2 partikül kümelenmesi şeklinde ya da tek katmanlı tabaka olarak, destek malzemesinin (?-Al2O3, TiO2, SiO2)üzerine yayılmış olan alkali oksitlerde (BaO, MgO, CaO) nitrit ve nitrat olarak depolanmaktadır. Son olarak, depolanmış NOx bileşenleri, asal metallerin üzerinde indirgenerek N2 ve O2 ayrıştırılmaktadır. Pt/BaO/?-Al2O3 sistemi, NOx indirgeme/depolama işleminde katalitik olarak daha aktif ve etkili olduğu bilindiği için, literatürde hem teorik hem de deneysel olarak en popüler konularından birisi haline gelmiştir. Her ne kadar çalışmaların ilk sonuçları, Pt/BaO/ ?-Al2O3 sistemindeki NOx oluşumunu kavramayı sağlamış olsa da, NOx alınımı ve NOX ile Pt-BaO bileşenleri arasındaki etkileşim hala tam olarak açıklanamamıştır. Bu nedenden dolayı, bu tezde, katalitik indirgeme öğeleri olarak Platin(Pt) ve Rodyum(Rh)ile destek malzemesi ?-Al2O3 arasındaki etkileşim ve Pt ve Rh hem tek atom hem ikili atom halinde NO2 molekülünün ?-Al2O3(100) yüzeyine tutunması üzerindeki etkileri yoğunluk fonksiyoneli teorisi (YFT) kullanılarak incelenmiştir.