LEE- Kimya Mühendisliği-Yüksek Lisans
Bu koleksiyon için kalıcı URI
Gözat
Son Başvurular
1 - 5 / 12
-
ÖgeTorefiye edilmiş orman, deniz ve tarımsal biyokütle numuneleri kullanılarak atık sudan kurşun, krom ve kadmiyum giderimi(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2022-02-04)Ağır metallerin belirli konsantrasyonlar üzerinde toksik ya da eko-toksik özellik göstermeleri, yaşamsal olarak rol üstlenenler de dahil olmak üzere, nedeniyle ağır metaller ile ilişkilendirilmiş pek çok sağlık ve çevre sorunu ortaya çıkmıştır. Atık sular veya uçuşan inorganik partiküller ile ya da asit yağmurlarının toprak bileşiminden bu metalleri çözmesi ile ağır metaller denizlere ve yer altı sularına karışmaktadır. Sanayileşme ile birlikte gübreler, çimento sektörü, cam üretimi, çöp ve atık çamurlarının yakılması, termik santral ve otomobillerde fosil yakıtların yakılması gibi pek çok yaşamsal faaliyet ile ağır metaller yüksek konsantrasyonlarda doğaya salınmaktadır. Araştırmacılar, bu gibi faaliyetlerden gelen atık sulardaki ağır metalleri giderecek ucuz, etkili, kolaylıkla bulunan ve sürdürülebilir bir çözüm arayışı içerisindedir. Ülkemizin biyokütle kaynaklarının bu alanda kullanılma potansiyeli mevcuttur; ancak, bu biyokütle kaynaklarımızın torefiye işlemi gibi termal süreçlerden geçirilerek özelliklerinin iyileştirilmesi gerekmektedir. Torefiye işlemi, biyokütleyi 300 C'ye kadar inert atmosfer altında ısıtarak hemiselüloz yapılarını daha stabil hale getirir ve uçucu maddeleri azaltıp sabit karbon oranını arttırarak daha kaliteli ve hidrofobik özellik gösteren katı yakıt elde edilmesini sağlayan bir termal ön işlemdir. Ayrıca, nemin giderilmesi ve fiber yapının bozulması ile biyokütlede biyobozunma engellenir ve öğütülme daha kolay hale gelir. Bu çalışmada ülkemizden tarımsal biyokütle olarak çay üretim atığı, mısır atığı, üzüm çekirdeği; orman biyokütlesi olarak çam kozalağı ve orman gülü; deniz biyokütlesi olarak ise yosun numunelerinin kurşun, krom ve kadmiyum ağır metallerini atık sulardan arıtma amacıyla kullanılma potansiyeli araştırılmıştır. Bu kapsamda hem biyokütle numune hazırlama sırasında hem de ağır metal tutumu sırasında kontrol edilmesi gereken parametrelerden bir kısmı incelenmiştir. Biyokütle numunesinin hazırlanması sırasında torefiye işleminin etkisi, torefiye son sıcaklığı ve torefiye son sıcaklığında bekleme süresi; ağır metal ile adsorban malzemeyi yükleme sırasında ise sıcaklık, karıştırma hızı, ve çözelti ortamı pH değeri parametrelerinin Pb, Cr, Cd tutma kapasiteleri incelenmiş ve gruplar arasındaki farklar istatistiksel analiz ile belirlenmiştir. Ayrıca, biyokütlelerin tekrarlı kullanımı ve tutulan iyonları geri kazanım performansı da incelenmiştir. Karakterizasyon çalışmalarında XRD, SEMEDS, FTIR, Zeta potansiyeli, uçucu madde ve kül tayinleri yapılmıştır. İstatistiksel analiz sonuçlarına göre torefiye sıcaklığında 30 dakika bekleme süresi vermek, ağır metal tutma kapasitesine olumlu katkı sağlamaktayken, yüksek torefiye sıcaklıklarının anlamlı bir katkısının olmadığı bulunmuştur. Karıştırma hızının anlamlı bir katkısı görülmemiştir.Yükleme ortamı pH değerlerinden ise istatistiksel olarak önemli derecede farklı olanları, zeta potansiyelleri de göz önünde bulundurularak pH 3-5 aralığında çalışmanın optimum sonuç vereceği şeklinde yorumlanmıştır. Yükleme sıcaklığı olarak 50 ℃'de çalışmanın bu çalışma içerisinde istatistiksel olarak anlamı bir katkısının bulunmadığı ancak literatürdeki mevcut bulgularla uyumlu sonuç verdiği görülmüştür. XRD Analizi ile ağır metallerin adsorblandığı ve FTIR verilerine göre ise moleküler yapıda önemli bir değişiklik olmadığı ispatlanmıştır. Torefiye çay atığı biyokütlesinin performansını yitirmeden üç kere kullanılabilir olduğu ve tutulan ağır metallerin istenirse geri kazanılabildiği de gösterilmiştir.
-
ÖgeSynthesis of zeolite A coatings(Graduate School, 2022-02-10)Zeolites are microporous crystalline hydrated aluminosilicates with pores of molecular sizes in their framework. Zeolite A is a hydrophilic synthetic zeolite with the lowest Si/Al ratio possible for zeolites, which is 1 and has a 3-dimensional pore structure with effective pore diameter about 4 Å. During zeolite synthesis, an amorphous reactant mixture is converted into microporous crystalline product. In addition to the conventional powder and pellet forms, zeolites can be synthesized on various surfaces as coatings via different synthesis methods. These coatings may be used in separation and heating-cooling applications. Zeolite coatings prepared for use in separation applications, should be continuous thin coatings without defects. Two new methods developed recently in our laboratory for the preparation of zeolite coatings are conduction heating and induction heating methods. The main idea of these methods is that the substrate is heated by conduction or induction and the synthesis solution is kept at a lower temperature than the surface temperature of the substrate. In this way, crystallization on the substrate is favored with respect to that in the synthesis solution. The induction heating method was observed to be suitable for use in large-scale applications. The purpose of this study is to test the applicability of the induction heating method to the preparation of thin zeolite A coatings on cylindrical metal substrates that may be suitable to be used in separation applications. The effects of different substrate types and system/synthesis parameters on the properties and performance of the synthesized zeolite A coatings are examined. Different cylindrical metal substrates to be used in the coating experiments were designed and constructed with various types of 316L stainless steel wire mesh sheets. Zeolite A coatings were prepared by heating the metal substrate with induction power in a circulating synthesis solution system. The prepared coatings were weighed and their mass equivalent thickness values were calculated. The samples taken from the coatings were analyzed by thermogravimetric analysis (TGA) and X-ray diffraction (XRD) techniques. Nitrogen permeabilities of the coatings were also measured. Before the synthesis experiments, the dependence of reactor inlet and outlet temperatures and thus the temperature difference obtained across the reactor on other system parameters are determined with the help of calibration experiments carried out using water instead of synthesis solution. Zeolite A coating synthesis experiments were started by testing different substrate types, 24x110/500 (single outer layer), 24x100/500/500 (double outer layers) and 24x110/200x1400. An additional zeolite phase besides LTA, the LTN phase, was also seen to be present in smaller amounts, in the coatings obtained in these preliminary experiments. 24x110/200x1400 was observed to be the substrate type on which the most preferable coatings with lower amounts of LTN phase, and lower permeance and thicknesses values were obtained. For this reason, zeolite A coating experiments were continued using 24x110/200x1400 substrates. When experiments at different flow rates were conducted, it was observed that thinner and more closed coatings could be obtained using lower flow rates. For the investigation of the effects of inlet-outlet temperatures on the coating properties, experiments at different reactor inlet-outlet temperatures in the range of 30-35 to 55-60 °C, for two different synthesis times of 3 and 5 hours, were carried out. The coating thickness increased with the increase in reactor inlet and outlet temperatures, for both synthesis times. The gas permeance, however, seemed to decrease with the increase in coating thickness at low thickness values, while it started to increase again above coating thickness values of about 100 µm, for both synthesis times. In order to optimize the effects of reactor inlet-outlet temperatures to prepare thinner coatings with lower permeabilities, running the experiment in stages with different reactor inlet-outlet temperatures was attempted and successfully achieved. The smallest equivalent thickness obtained was 210 µm for the only coating synthesized with a gas permeance value lower than 10-9 mol/m2.s.Pa, in these initial two staged experiments. This coating was obtained with 3 hours of first stage at reactor inlet-outlet temperatures of 45-50°C, followed by 2 hours of second stage at reactor inlet-outlet temperatures of 55-60 °C. Two staged synthesis approach was further investigated by keeping one of the first or second stages same and changing the reactor inlet-outlet temperatures of the other stage. The change in reactor inlet-outlet temperatures in the second stage affected the coating thickness more significantly, while it affected the gas permeance less. The effect of the temperature change of the first stage against the temperature change of the second stage was more striking. As the temperature of the first stage increased in the range tested in these experiments, both the coating thickness and the gas permeance values decreased. The coating obtained from the experiment with the reactor inlet-outlet temperatures of 45-50 and 50-55 °C in the first and second stages, carried out for 3 and 2 hours, respectively, was observed to have an equivalent thickness value of 112 µm, almost half the value of 210 µm for the previous coating obtained at 45-50 and 55-60 °C. The actual effective thickness value of the coating across which gas permeation takes place is expected to be lower than the equivalent thickness value calculated, for the substrates used in this study. Both of these coatings had sufficiently low gas permeance values lower than 10-9 mol/m2.s.Pa. Finally, the results of XRD and TGA analyses revealed that both of these coatings were highly crystalline zeolite A coatings.
-
ÖgeOrganik kimyasallar ve ham petrol içeren kirlenmiş deniz suyunun tarımsal biyokütleden hidrofobik ve süper oleofilik karbon fiber aerojel üretilerek temizlenmesi(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2022-02-04)Enerji ihtiyacı, dünya nüfusunun ve teknolojinin her geçen gün artması neticesinde sürekli artmaktadır. Artan enerji ihtiyacının karşılanmasında en çok petrol kullanılmaktadır. Petrol üretiminin artması birçok sorunu beraberinde getirmektedir. Bu sorunun başında petrolün deniz yolu ile tankerle taşınması esnasında deniz trafiğinin artması, tanker kazaları ve petrolün çıkartıldığı platformlarda meydana gelen kazalar gelmektedir. Kazalar neticeside deniz yüzeyinde biriken petrol ve tankerlerin balast suyunun ve yakıt tanklarını temizlemesi sonucu denize karışan makine yağı içerikli suların denize deşarjı ile deniz suyu kirliliği giderek artmaktadır. Petrol taşımacılığında kullanılan tanker hacimlerinin büyüklüğü ihtiyacı gidermek için giderek artmaktadır. Bu da kazalar soucu yaşanacak felaketlerin boyutunu giderekarttırmaktadır. 2010 ve 2020 yılları arasında Dünya genelinde ham petrol taşımacılığında 7 ton ve üzeri 63 kaza meydana gelmiştir. Bu da 164.000 ton petrolün denize saçılması anlamına gelmektedir. Bu kazalardan kaynaklanan su kirliliği, ciddi çevresel ve ekolojik sorunlara yol açmış ve ekolojik çevre, insan sağlığı ve ulusal kalkınma için ciddi bir tehdit haline gelmiştir. Ayrıca, petrol endüstrisi, imalat endüstrisi, ilaç endüstrisi, gıda endüstrisi vb. olmak üzere çeşitli endüstriyel üretim proseslerinde yağlı atık su üretilerek ciddi su kirliliğine neden olmaktadır. Tüm bu petrol sızıntılarının neden olduğu su kirliliği acil bir sorun haline getirmiştir ve etkin çözümler gerekmektedir. Petrol sızıntılarından kaynaklanan ekolojik sorunları gidermek için uygun maliyetli temizleme yöntemlerine günümüzde büyük ihtiyaç duyulmaktadır. Çevrenin korumasına duyulan ihtiyacın artması nedeniyle, yağ ve su ayrımı için bekleterek ayırma, köpük yüzdürme, filtrasyon, absorpsiyon, flokülasyon ve ultrasonik teknikler gibi çeşitli yöntemler uygulanmaktadır. Günümüzde uygulananmevcut teknikler arasında, absorban yoluyla fiziksel absorpsiyon ile suyun temizlenmesi etkili bir yol olarak tercih edilmektedir. Fiziksel absorpsiyon düşük maliyeti ve yüksek verimliliği nedeniyle petrol sızıntısını yüzeyden absorplayarak suyu temizleme potansiyeline sahiptir. Ayrıca çeşitli yağları ve organik kirleticileri sudan ayıran gözenekli yağ emici malzemelere karşı artan bir talep bulunmaktadır. Bu nedenle, verimli, uygun maliyetli, çevre dostu ve yaygın olarak uygulanabilir yağ emici absorbanların geliştirilmesi gerekmektedir.Son zamanlarda, üç boyutlu yapı, düşük yoğunluk, yüksek gözeneklilik, hidrofobiklik ve geniş spesifik yüzey alanı nedeniyle karbon fiber aerojeller büyük önem kazanmıştır. Bu nedenle, bu denli etkili bir absorbanları daha kolay, ekonomik ve çevre dostu bir şekilde üretmek üzere yeni çalışmalar yapılmaktadır. Son on yılda, biyokütleden elde edilen karbon bazlı aerojeller ucuz, sürdürülebilir ve çevreye zararsız olduğu için önemli bir ham petrol absorbanı olarak kabul edilmiştir. Biyokütlenin en önemli bileşenlerinden biri olan selüloz, dünyanın en çok bulunan doğal polimerdir. Milyarlarca yıllık doğal evrimin ardından selüloz eşsiz bir polimeridir. Bu nedenle selülozdan yapılan aerojeller sırasıyla toksik olmama, düşük maliyet, biyobozunabilirlik, iyi biyouyumluluk, iyi ıslanabilirlik ve kimyasal stabilite gibi özelliklere sahiptir. Saf selüloz lifli aerojellerin yüzeyi hidrofilik gruplara sahiptir, dolayısıyla doğrudan yağ ve su ayrımı için kullanılamaz.Bununla birlikte, yüksek sıcaklıkta karbonizasyon yoluyla hidrofilik gruplarının uzaklaştırılmasıyla hazırlanan karbon fiber aerojeller, iyi bir yağ-su ayrımı seçiciliğine sahiptir. Karbon fiber aerojeller yeni, üç boyutlu ve gözenekli karbon malzeme türü olarak, düşük yoğunluklu, yüksek yüzey alanlı, yüksek gözeneklilikli, yüksek elektriksel iletkenlik ve nano ölçekli yapı gibi çekici karakterlere sahiptir.Bu çalışmada yenilenebilir enerji kaynağı olan farklı biyokütle örneği (kestane kabuğu, yalancı akasya ve melez kavak) kullanılmıştır. Kestane kabuğu, yalancı akasya ve melez kavak ise hızlı büyüyen enerji ormancılığı için uygun biyokütle numuneleri olduğu için bu çalışmada seçilmiştir. Seçilen biyokütlelerden hidrofobik karbon fiber aerojeli üretmek amacıyla sırasıyla alkalinizasyon, ağartma, dondurarak kurutma ve karbonizasyon işlemleri uygulanmıştır. Elde edilen karbon fiber aerojeli düşük maliyetli, ultra hafif ve yüksek oranda geri dönüştürülebilir bir aerojel türüdür. Ayrıca karbon fiber aerojel üretiminde hammadde olarak biyokütle kullanılması da üretim maliyetinden önemli ölçüde tasarruf sağlamaktadır. Sadece melez kavak biyokütlesinin tanecik boyutunun etkisinin incelenmesi amacıyla 2-1µm, 1-500 µm, 500-250 µm, 250µm ve 100 µm altı olmak üzere beş farklı tanecik boyutuna öğütülmüştür. Yalancı akasya ve kestane kabuğu 250 µm altı tanecik boyutuna öğütülmüştür.Saf selüloz fiberin elde edilmesi için üç farklı işlem uygulanmıştır. Birincisi NaOH ile alkali muamelesidir. Bu çalışmada NaOH miktarının hidrofobiklik üzerine etkisinin incelenmesi amacıyla üç farklı miktar denenmiştir. Ağırlıkça %3, %5 ve %10'luk NaOH 250 µm altına öğütülmüş kestane kabuğuna ekstraksiyon sırasında uygulamıştır. Yalancı akasya ve melez kavak biyokütlelerine sadece ağırlıkça %5'lik NaOH uygulanmıştır. İkinci işlem selüloz fiberler ağartılmış ve son olarak inorganik tuzların giderilmesi için seyreltik HCl ile karıştırılmıştır.Daha az maliyetli ve daha güvenli olduğundan aerojel oluşturmak için dondurarak kurutma yöntemi tercih edilmiştir. Elde edilen saf selüloz-su çözeltisi homojenleştirildikten sonra sıvı azot ile dondurulmuş düşük basınç ve sıcaklık altında doğrudan katı fazdan gaz fazına süblime edilmek amacıyla freeze-dryer cihazına konulmuştur. Dondurarak kurutma sırasında malzemelerin mikro yapısı büyük ölçüde korunmuş ve sonuçta elde edilen aerojelin geniş bir yüzey alanı oluşmuştur. Karbonizasyon işlemi sırasında selüloz aerojellerden karbon olmayan atomların gaz halinde daha fazla uzaklaştırılmasına izin veren yavaş bir ısıtma hızı (5 °C min-1) kullanılmıştır. Dört kademeli ısıtma yapılmış her kademede (280 °C-700 °C-800 °C 900 °C) 2 saat bekleme süresi verilmiştir. Karbonizasyon işlemi sonucunda süperoleofilik ve hidrofobik karbon fiber aerojeller elde edilmiştir. Karbon fiber aerojellerin absorpsiyon kapasitesi ham petrol, ayçiçeği yağı ve dizel için kendi ağırlığının 25-94 katı arasında değişmektedir. Bu nedenle, karbon fiber aerojellerin yağ sızıntısı sorunlarıyla mücadele ederek gelecekteki petrol kazaları ve su arıtmaları için umut verici bir absorban olarak hizmet etmesi beklenmektedir. Yapılan deney ve analizlerin sonucunda, melez kavaktan üretilen beş farklı tanecik boyutlu karbon fiber aerojel, üç farklı NaOH oranıyla ekstrakte edilmiş kestane kabuğundan karbon fiber aerojeli veyalancı akasyadan üretilmiş karbon fiber aerojeli numunelerinin tümü hidrofobik ve temas açısı ölçüleri 112° ile 141° arasında değişmiştir. Yüzey temizleme testlerinde yüzeyden ham petrol, ayçiçeği yağı ve dizeli başarılı bir şekilde temizlemiştir. Ekstraksiyon sorası selüloz aerojellere ve karbon fiber aerojellere uygulanan XRD analizine göre selüloz aerojeller karakteristik selüloz Iβ kristalini gösterirken karbon fiber aerojellerin sonucunda bu kristal yapının bozulduğu karbonizasyon işleminin başarıyla gerçekleştiği gözlenmiştir. Yapılan FTIR analizi sonuçlarında karbonizasyon işlemi sonrası su tutucu grupların yapıdan uzaklaştığı ve sonuç olarak karbon fiber aerojelin hidrofobik olduğu görülmüştür.Tüm yapılan çalışmaların sonucunda elde edilen başarılı sonuçlardan dolayı, yenilenebilir ve doğada bol bulunan atık kaynakların değerlendirilmesi elde edilen karbon fiber aerojelinin gelecekte tanker kazalarında yayılan petrolü emerek suyun temizlenmesi ve arıtımı için umut verici bir aday olarak hizmet edebileceğini öngörülmüştür.
-
ÖgeFabrication of enhanced core-shell CO-ZIF-67@MOX (M = ZN, MN and K) nanocomposites via intermediate pyrolysis and plasma treatment for fischer tropsch synthesis(Graduate School, 2023-06-13)In this work, catalyst performance was evaluated with product selectivity, deactivation, and CO conversion values. Among the low-temperature pyrolysis catalysts, CoZ@600 showed the highest overall average CO conversion with a value of 31,3%. Plasma-treated catalysts showed higher initial CO conversion but they were deactivated fast which means non-plasma-treated catalysts were more stable than the plasma-treated ones. For all group II catalysts, initially, high CO conversions were observed. As in the case of group I catalysts, the highest CO conversions were achieved over plasma-treated catalysts. Among the group II catalysts, P_CoZ@900 has shown the highest overall average CO conversion with 26,1% in 40h time on stream. Moreover, last but not least, a stepwise decrease in CO conversion was observed for P_CoZ@900. When the product selectivities were evaluated, whatever the pyrolysis temperature is, plasma-treated samples have shown higher olefin selectivity. Among all the 12 catalysts, CoZ@500 and CoZ@600 showed the highest overall average C2-C4 paraffin and C5+ selectivities. After deductions from not only CO and H2 conversions but also product selectivity, CoZ@600 gave the most promising results. Due to this outcome, coating with Zn, Mn and K was applied to CoZ@600. Among the coated catalysts, CoZ@600-ZnOx has shown promising results not only with 34,9% CO and 38,4% H2 conversion but also with 21,4% C2-C4 paraffin and 30,3% C5+ selectivity on average. Therefore, considering the aim of the study to contribute literature to reduce dependence on crude oil and meet the world's fuel requirements, CoZ@600-ZnOx has been evaluated as one of the most proper candidate catalysts for the production of long hydrocarbon chains.
-
ÖgePreparation methods and promoters effects on α-Al2O3 supported Fe-Mn based FT catalysts for light olefin production(Graduate School, 2022-06)Most countries do have not sufficient fossil resources. So, they need to develop alternative and environmental processes to prevent their dependence on other foreign countries, and also reduce carbon emissions. Fischer-Tropsch synthesis was developed in Germany in 1923 with the increasing demand for liquid fuel during World War. Fischer-Tropsch (FT) which process is the conversion of synthesis gas (CO, H2) has become one of the most important processes for industry. It is possible to obtain a wide range of products with Fischer-Tropsch catalysts from single-carbon methane to more carbon-containing products. These hydrocarbons obtained can be subjected to various processes and then converted into fuels and convenient chemicals. Hydrocarbons obtained as a result of Fischer-Tropsch synthesis also do not contain harmful chemicals and contain a small amount of aromatic structure compared to known fuels. The most important member of the hydrocarbons belonging to the organic compound's family are olefins known as alkenes. Olefins are divided into two main groups light olefins (C2-C4) and heavy olefins (C5+) according to the number of carbons they contain. Light olefins which are the raw materials of many products we encounter many times in our daily lives are very important components of the chemical industry. Commonly preferred metals for Fischer-Tropsch catalysts are iron, nickel, cobalt, and ruthenium. Iron-based catalysts are much cheaper than other active-metal-based catalyst. Also produces less methane and higher amounts of olefins. The product selectivity of the catalyst depends on many factors such as promoter, support material, and also many other parameters (for example; flow, pressure and gas composition, etc). The subject of this study, "Development of Catalyst and Reactor for the Production of Light Olefin from Cleaned Synthesis Gas" is a project carried out together with TUBITAK-MAM Energy Institute and ITU SENTEK Catalysis Laboratory. Within the scope of the project, iron was selected as the active metal due to its many advantages, and a catalyst was developed. In this work, the effect of promoter and solvent-aided impregnation on FT-Olefin synthesis performance was investigated for 15% Fe-based alumina-supported catalysts. In the synthesized 50 different Fe-based α-Al2O3 supported catalysts manganese (Mn), copper (Cu), potassium (K), and nickel (Ni) were used as promoters. These catalysts were prepared using three different solvents in the impregnation step. So in this work, we examined the catalyst preparation method (solvent effect) and promoter effects. Catalyst performances were tested in the atmospheric and high-pressure test systems at 310 ⁰C, H2/CO=2. After the atmospheric tests, the best catalysts were selected and tested in a high-pressure test system at 10 bar at 310 ⁰C in the flow of H2/CO=2. After performance tests, the catalysts were characterized to explore catalysts' behavior physically and structurally by these characterization methods; Brunauer–Emmett–Teller (BET), X-ray diffraction (XRD), H2-Temperature Programmed Reduction (H2-TPR), Scanning Electron Microscope (SEM). In this study, Mn which has been studied extensively in the literature as it enhances the light olefin selectivity was selected as the first promoter. Different Mn percentages (x= 0.05, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5) by molecular weight were tested and the highest light olefin selectivity and CO conversion were observed in 0.3 wt.% Mn. After choosing the optimum amount for the Mn promoter, the effect of Cu, Ni, and K metals on 15Fe0.3Mn/α-Al2O3 with the amounts as x= 0.5, 1, 1.5, 2, 2.5 weight percent was investigated. It was observed that the best results for Cu, Ni, and K promoters were 0.5 weight percent. To analyze the solvent effect on catalyst preparation isopropyl alcohol, n-pentane, and deionized water was used in this study. The addition of Mn promoter to iron catalyst (15Fe0.3Mn/α-Al2O3) increased olefin selectivity by 25% compared to unpromoted catalyst. CO conversion of Mn-promoted catalyst prepared with n-pentane was higher and more stable than the unpromoted sample. 15Fe0.3Mn/α-Al2O3-NP had 63% CO conversion. Cu loading had positively affected the catalyst olefin selectivity and CO conversion. Cu promoter led to catalyst stability and higher reaction performance. Cu-promoted catalysts` CO conversions are equal to 88 and 93 for water and pentane, respectively. The highest olefin selectivity and olefin-to-paraffin ratio among all catalysts in this work belong to the K-promoted catalyst. The olefin selectivity and olefin to-paraffin ratio are 49.83% and 7.3% respectively. The addition of Ni shifted the product selectivity to paraffin and CH4. Ni promoted catalysts paraffin ratio equals 30% which has the highest paraffin selectivity. The catalyst promoted with Cu and K (15Fe0.3Mn0.5Cu0.5K) showed synergistic interaction including the stability and activity decrease from the K promoter effect but the Cu promoter balanced the CO conversion. The K promoter prevented the secondary hydrogenation reactions so the olefin selectivity and O/P ratio increased. In this context, for industrial applications, A0.5Cu and A0.5K catalysts were chosen due to the CO conversion, high olefin selectivity, low methane selectivity, and high olefin to paraffin ratio during the catalyst performance tests.