Computational quantum chemical study of oxidative dehydrogenation of propone to propylene
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2000
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: NAZLI UZMAN
Danışman: IŞIK ÖNAL
Özet:öz PROPANIN OKSİDATİF DEHİDROJENASYON TEPKİMESİ ELE PROPİLENE DÖNÜŞÜMÜNÜN KUANTUM KİMYASAL HESAP ÇALIŞMALARI Uzman, Nazlı Yüksek Mühendislik Tezi, Kimya Mühendisliği Danışman: Prof. Dr. Işık ÖNAL Aralık 2000, 154 sayfa B2O3 bazlı katalizör üzerinde propanın oksidatif dehidrojenasyon ile propilene dönüşümü reaksiyon döngüsü, yanamprik MOPAC-AM1 kuantum kimyası hesaplan ile teorik olarak simüle edilmiştir. Simulasyon sonuçlan propanın oksidatif dehidrojenasyon reaksiyonunun, propan molekülünden H atomunun kopup propil radikali oluşması ile başlayarak ardarda yedi adımdan oluştuğunu ve uç oksijen alanının bu reaksiyondan sorumlu olduğunu göstermiştir. Sırasıyla peroksi radikal ve hidroperoksi molekül oluşumlannın ikinci ve üçüncü adımlar olduğu bulunmuştur. Dördüncü adımda, OH radikali ve C-O-C köprüsü içeren bir organik kompleks oluşur. Reaksiyon beşinci adımda su molekülü oluşumu ile devam eder. Altıncı adımda C-O-C köprüsü kınlarak bir adet propilen ve CH3CHCH2OH* molekülü oluşturur. Reaksiyon mekanizması oksijenmolekülünün katalizör yüzeyindeki oksijen atomu üzerinde yeralan H atomu ile aktive olarak ikincil su ve propilen molekküllerini oluşturması ile sona erer. Aynı reaksiyon yolu, B2O3-AI2O3 katalizörü ile de çalışılmıştır. A1203 dayanak maddesinin önemli bir etkisi olmadığı gözlenerek, yalnızca B203 yüklemeleri için geniş yüzey alanı oluşturduğu sonucuna varılmıştır. V2O5 katalizörü için DFT hesaplan yapılmıştır. 3 değişik koordinasyonlu oksijen alanı içeren V602oHı2 katalizör yüzeyi simüle edilmiştir. Tek Nokta Enerji hesabı yapılmış, sistemin toplam enerjisi 7154,24 a.u. olarak bulunmuştur. Katalitik sistemlerin araştırılmasında kimyasal hesaplama yöntemlerinin uygulanması aktif alanlar hakkında önemli mekanistik bilgi sağladığı gibi bu tip ön hesapların pahalı deneysel katalizör çalışmalarına alternatif bir kılavuz olabileceği sonucuna varılmıştır. Anahtar Sözcükler: Propanın oksidatif dehidrojenasyon reaksiyonu, Propilen, Yanampirik kuantum kimyasal hesaplamalar, B203, MOPAC-AM1, DFT, V205, vı