Akademisyenimize TÜBİTAK 1002-B Desteği
23.03.2023
Türkiye Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Kurumu (TÜBİTAK)-Araştırma Destek Programları Proje Başvuru Sistemi (ARDEB) 1002- B Acil Destek Modülü kapsamında, Mühendislik Fakültesi, Kimya Mühendisliği Bölümü Öğretim Üyesi Doç. Dr. Murat Oluş ÖZBEK’in yürütücüsü olduğu "Fe-Mordenit Yapılarda Metan Gazının Metanole Dönüşüm Sürecinin Hesaplamalı Kimya Metotları ile İncelenmesi" başlıklı proje desteklenmeye hak kazandı.
Projenin detayları şu şekilde: Kimyasal üretim alanında önemli bir ara ürün olan metanol, metanol ekonomisi ve metanol yakıt hücreleri ile geleceğin enerji kaynağı olarak öngörülmektedir. Metanın, metanole direkt dönüşümü, metan gazının çıkarıldığı noktada kolay taşınabilir sıvılara dönüştürülebilmesi için anahtar rolü oynamaktadır. Bu amaç doğrultusunda, ODTÜ Kimya Mühendisliği Öğretim Üyesi Doç. Dr. Bahar İpek Torun’un yürütücülüğünde yapılmış olan TÜBİTAK 118M656 numaralı “Özgün Zeolitlerle Metanın Tek Aşamada Metanole Çevrilmesi” projesi kapsamında demir katkılı mordenit (Fe-MOR) yapılarına ait (henüz yayınlanmamış) deneysel sonuçlar üretilmiştir. Bu sonuçlar Fe-MOR yapısının doğrudan metan dönüşümü için düşük sıcaklıklarda yüksek verimlilik gösteren bir yapı olduğunu göstermiştir. Ancak bu çalışmalarda metan aktivasyon bariyeri literatürdeki raporlara göre daha yüksek ölçülmüş ve sistemdeki su miktarına göre değişiklik gösterdiği saptanmıştır. Ayrıca yapılan analizler literatürde aktif site olarak önerilen [FeO]2+ yerine yüksek verimlilik öneren [Fe2(μ-O)]2+ ve [Fe2(μ-O)2]2+ olası sitelerini önermiştir. Ancak var olan deneysel analizler bu önerileri doğrulayabilecek kapasitede değildir.
Önerilen bu çalışmada periyodik yoğunluk fonksiyoneli teorisi (density functional theory, DFT) kullanılarak Fe-MOR yapısının doğrudan CH4 dönüşümü için verimliliğini arttırmak amacıyla halihazırda yüksek verimlilik vadeden aktif siteleri belirlenecek ve sayede bu siteler ile tepkenlerin ve ürünlerin etkileşimleri ve metanol oluşum mekanizması incelenecektir. Sıcaklık ve basınç gibi yapı kararlılığını etkileyen parametrelerden etkilenmediği ve atomik seviyede bilgi ürettiği için DFT planlanan araştırma için en uygun metottur. Bu bağlamda ön çalışmaların yapılmış olduğu benzetim çalışmalarının deneysel gözlemlerinin açıklanması (deneysel veriler ile uyumlu sonuçlar üretilmesi) ve yayınlanması planlanmaktadır.
