Hekzagonal bor nitrür destekli katalizörler varlığında dizel yakıt alternatifi dimetil eter sentezi

Hekzagonal bor nitrür (HBN), yüksek sıcaklık dayanıklılığı, termal iletkenlik ve mekanik dayanıklılık gibi özellikleriyle dikkat çeken bir malzemedir. Ayrıca mezogözenekli yapısı sayesinde alternatif yakıt üretim reaksiyonlarında destek malzemesi olarak kullanıma da uygundur. Çalışma kapsamında, hekzagonal bor nitrür metanolün (MeOH) dehidrasyonu ile dimetil eter (DME) üretimi çalışmalarında destek malzemesi olarak kullanılmıştır. HBN yapısına farklı oranlarda (kütlece %1, 4 ve 8) silikotungstik asit (STA) emdirme yöntemiyle yüklenmiş ve malzemesinin yüzey asitliği arttırılmıştır. Sentezlenen katalizörler XRD, N2 adsorpsiyon/desorpsiyon, ICP-OES, SEM-EDS ve piridin-adsorplanmış numunelerin DRIFTS analizi teknikleri ile karakterize edilmiştir. Katalizörlerin aktivite testleri ise farklı reaksiyon sıcaklıklarında (200-300 C) ve farklı besleme akış hızında (WHSV: 0,25 – 0,5 ve 1,0 saat−1) gerçekleştirilmiştir. Böylece reaksiyon sıcaklığının ve akış hızının DME seçiciliğine ve MeOH dönüşümüne etkisi incelenmiştir. Çalışma sonucunda yapısında en yüksek miktarda STA içeren 8STA@HBN katalizörü ile 275 oC’de %100 DME seçiciliği elde edilmiştir. Katalizörlerin yapısındaki STA miktarının arttırılması Bronsted asit sitelerini arttırdığından HBN destekli katalizörler metanolün dehidrasyon reaksiyonunda yüksek aktivite göstermiştir. Ayrıca yüksek reaksiyon sıcaklığı da MeOH dönüşümü ile DME seçiciliğini artmıştır Çalışmadan elde edilen sonuçlar, STA içerikli HBN katalizörlerinin, dizel alternatifi olarak kullanılan DME’in üretimi için uygun bir seçenek olabileceğini göstermiştir.