Heterojen katalizör varlığında benzil alkol ile benzenin benzilasyon tepkimesinin incelenmesi

Abstract

Bu çalışmada heterojen katalizör varlığında benzenin benzil alkol ile benzilasyonu tepkimesi ile difenilmetan sentezi gerçekleştirilmiştir. Bu tepkimede katalizör olarak kullanılmak üzere MCM-22 zeoliti, hidrotermal sentez yöntemi ile üretilmiştir. Ayrıca, H-MCM-22 katalizörünün üzerine yaş emdirme yöntemi ile Cu ve Ni metal yüklemesi gerçekleştirilmiştir. Hazırlanan tüm katalizörler; X-Işını Kırınımı (XRD), taramalı elektron mikroskobu (SEM), endüktif-eşleşmiş plazma spektrometrisi (ICP-MS), N2-adsorpsiyonu/desorpsiyonu, amonyak desorpsiyonu (NH3-TPD) yöntemleri ile karakterize edilmiştir. Hazırlanan katalizörler, sabit tepkime koşullarında benzenin benzil alkol ile benzilasyon tepkimesinde kullanılmış ve katalitik aktiviteleri karşılaştırılmıştır. Tepkimede kullanılmak üzere hazırlanan tüm katalizörler içerisinden H-MCM-22 katalizörünün en iyi katalitik aktiviteye sahip olduğu görülmüştür. H-MCM-22 katalizörü varlığında 80 ℃ tepkime sıcaklığında, 56/1 benzen/benzil alkol mol oranında katalizör miktarının tepkime hızına ve DFM verimine etkisi incelenmiş ve optimum katalizör miktarı belirlenmiştir. Optimum katalizör miktarında H-MCM-22 katalizörü varlığında tepkime sıcaklığının (70, 75 ve 80 ℃) ve reaktant-mol oranının (30/1, 56/1 ve 80/1) tepkime hızına ve DFM verimine etkisi incelenmiştir. 80 ℃ tepkime sıcaklığında, 56/1 benzen/benzil alkol mol oranında ve mkatalizör (mg)/VBnOH (ml) oranı 360 iken üç saatlik tepkime süresi sonunda benzil alkol dönüşümü % 99,3 DFM verimi % 92,1 olarak elde edilmiştir. Bununla birlikte H-MCM-22 katalizörünün bu tepkime için tekrar kullanılabilirliği de araştırılmıştır.