Fe/KIT-6 Katalizörlerinin Sentezi, Karakterizasyonu ve $H_2O_2$ BozunmaReaksiyonunda Aktivitelerinin İncelenmesi

Synthesis, Characterization of Fe/KIT-6 and Investigation of Their Activities at Decomposition of $H_2O_2$ Reaction

Özet

Demir (Fe) katkılı la3d yapısındaki kübik büyük mezogözenekli silika KIT-6 sentezi, doğrudan yapı ajanı olan triblok kopolimer Pluronic 123 (P123) ve katkı maddesi olarak da n-butanol kullanılarak hidrotermal sentez yöntemiyle gerçekleştirilmiştir. Fe eklenmesinin KIT-6 nanomateryalinin asitliği üzerindeki etkisi araştırılarak farklı oranlarda Fe (% 5, 10, 20 ve boş) yüklenen malzemeler karşılaştırılmıştır. Fe yüklü KIT-6 katalizörleri $N_2$ adsorpsiyon-desorpsiyon, SEM, TEM, XRD ve FT-IR analizleri ile karakterize edilmişlerdir. Sonuçlar Fe’nin KIT-6 yapısına iyi bir şekilde dahil olduğunu ve gözenek yapısının da korunduğunu göstermiştir. Fe varlığı güçlü asit bölgeleri oluşturduğu için katalitik aktiviteyi de arttırmıştır. Ilıman koşullar altında (oda sıcaklığı, atmosferik basınç) Fe yüklü KIT-6’ların $H_2O_2$ bozunma reaksiyonu için etkili, geri dönüştürülebilir ve temiz katalizörler oldukları görülmüştür.

Abstract

Iron into the ordered cubic pores of Ia3d mesoporous silica, KIT-6, was performed by a hydrothermalmethod and utilizing a versatile structure directing agent, Pluronic P123 triblock copolymer, in n butanol as co solvent. The effect of iron on the acidity of KIT-6 nanomaterial was investigated andmaterials loaded with Fe in different proportions (5%, 10%, 20% and blank) were compared. Theprepared mesoporous Fe/KIT-6 was characterized by $N_2$ adsoption-desorption, SEM, TEM, XRD and FT IR analyses. Results displayed that iron ions were well incorporated into the KIT-6 framework and theentire ordered pore structure has been retained. Iron enhanced the catalytic activity of KIT-6 as strongacid sites. The Fe/KIT-6 was used as an effective, recyclable and green catalyst for decomposition of$H_2O_2$ under mild conditions (at room temperature, atmospheric pressure).