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