Metan Piroliz Reaksiyonu için Pd-B/Al2O3 Katalizörünün Geliştirilmesi


Bozbay Z. Z., Güldür F. Ç.

16. Ulusal Kimya Mühendisliği Kongresi (UKMK-16), Bolu, Türkiye, 9 - 12 Eylül 2025, ss.1-3, (Tam Metin Bildiri)

  • Yayın Türü: Bildiri / Tam Metin Bildiri
  • Basıldığı Şehir: Bolu
  • Basıldığı Ülke: Türkiye
  • Sayfa Sayıları: ss.1-3
  • Gazi Üniversitesi Adresli: Evet

Özet

Metan pirolizi, yalnızca hidrojen ve katı karbon üretimiyle düşük karbon salımlı enerji dönüşümüne katkı sağlayan çevreci bir yöntemdir. Ancak reaksiyon sırasında katalizör yüzeyinde biriken karbon, aktif merkezleri pasifleştirerek katalizör ömrünü kısaltmakta ve sürecin ekonomik uygulanabilirliğini sınırlandırmaktadır. Bu çalışma, karbon birikimini azaltmaya yönelik olarak Pd/Al₂O₃ katalizörüne bor katkısı eklenerek yeni nesil katalizör sistemlerinin geliştirilmesini amaçlamaktadır. Literatürde bor katkısının Pd bazlı sistemlerde metan pirolizi özelinde incelenmemiş olması, çalışmanın özgün yönünü oluşturmaktadır. Ayrıca Pd-B/Al₂O₃ dışında Pd-Ni-B/Al₂O₃ ve Pd-Co-B/Al₂O₃ katalizörleri de sentezlenerek borun farklı aktif metallerle etkileşimi değerlendirilmiştir. Tüm katalizörler sabit parametrelerle ıslak emdirme yöntemiyle hazırlanmış ve XPS analizi ile karakterize edilmiştir. Ni içeren katalizörde yaklaşık 855 eV ve 873 eV merkezli piklerin Ni–B bağlarına, Co içeren katalizörde ise 779 eV’de Co–B bağını temsil eden piklerin gözlemlenmesi, borun aktif metal ile bağ yaptığına işaret etmektedir. Her iki bimetalik sistemde 198 eV civarında gözlenen B–O piki, borun destek malzemesi olan Al₂O₃ ile de kimyasal etkileşim kurduğunu göstermektedir. Öte yandan, yalnızca Pd içeren sistemde Pd–B bağını temsil edecek herhangi bir karakteristik pik tespit edilememiştir. Bu bulgular, yalnızca bimetalik sistemlerin hedeflenen yapısal özellikleri sağladığını ortaya koymaktadır. Reaksiyon sonrası yapılacak XPS analizleri ile bu hipotezler desteklenecek ve bor katkısının karbon birikimi üzerindeki etkisi detaylandırılacaktır. Çalışma, sürdürülebilir hidrojen üretim süreçleri için daha uzun ömürlü katalizörlerin geliştirilmesine yönelik araştırmalara katkı sağlayabilecek niteliktedir.