Bor katkılı mezogözenekli fonksiyonelleştirilmiş sba-15 sentezi, karakterizasyonu ve katalitik uygulamaları

Abstract

Artan sıkı çevre şartları ve ekonomik faktörler nedeniyle ayrıca etkin ayrılma, atıkların azalması ve ürünlerin basitçe saflaştırılması gibi özelliklerinden dolayı katı asit katalizörlerinin kullanımına büyük ilgi gösterilmektedir. Katı asit katalizörleri santrifüj ve filtrasyon gibi geleneksel ayırma teknikleriyle kolayca reaksiyon ortamından ayrılabilirler ve tekrar kullanımları mümkün olduğundan ekonomik ve çevre açısından bir avantaj daha sağlamaktadırlar. Bu çalışmada bor katarak hazırlanan SBA-15’ lere sülfonik asit fonksiyonel gruplarına sahip katı asit katalizörlerini elde etmek üzere uygun organoalkoksisilanlar eklenerek yeni bir katı asit katalizörünün hazırlanması amaçlanmıştır. Böylelikle katı asit katalizörün, yüksek kararlılık ve çok sayıda kuvvetli proton asit bölgelerine sahip olacağı beklendiğinden katalitik uygulamalarda seçimlilik ve aktiviteyi arttıracağı öngörülmüştür. Numunelerin mezogözenekliliği, amorf karakteri ve borun yapıdaki varlığı XRD, N2-adsorpsiyon/desorpsiyon, FT-IR, SEM ve ICP/OES gibi karakterizasyon yöntemleriyle ispatlanmıştır. Katalizörlerin model reaksiyon olarak seçilen propiyonik asit-metanol esterleşmesinde katalitik aktivite ve tekrar kullanılabilirlik açısından etkili olduğu gözlenmiştir. Ayrıca büyük gözenek çapları nedeniyle palmitik asit-metanol ve oleik asit-metanol gibi uzun zincirli yağ asitlerinin esterleşmesinde daha fazla seçimlik sergilemiştir. Böylece literatüre yeni ve çok yönlü katalizörler kazandırılmıştır.

Due to the increasingly stringent environmental conditions and economic factors, great interest has also been shown in the use of solid acid catalysts due to their efficient separation, reduction of waste and simple purification of the products. Solid acid catalysts can be easily separated from the reaction medium by conventional separation techniques such as centrifugation and filtration, and provide an economic and environmental advantage as far as they are reusable. In this work, it was aimed to prepare a new solid acid catalyst by adding suitable organoalkoxysilanes to obtain solid acid catalysts with SBA-15 sulfonic acid functional groups prepared by boron addition. Thus, it is envisaged that the solid acid catalyst will increase selectivity and activity in catalytic applications as it is expected to have high stability and a large number of strong protonic acid sites. Mesoporosity and the amorphous character of the samples and the presence of boron have been proven by means of characterization techniques such as XRD, N2-adsorpstion/desorption, FT-IR, SEM ve ICP/OES. The catalysts were observed to be effective in terms of catalytic activity and reusability in the esterification of propionic acid-methanol selected as a model reaction. Furthermore, they also exhibit greater selectivity in the esterification of long chain fatty acids with methanol such as palmitic acid-methanol and oleic acid-methanol due to their large pore diameters. Thus, new and versatile catalysts have been gained to the literature.