Akademik Veri Yönetim Sistemi
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2022
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: Özge BAYRAM
Danışman: Göksel Özkan
Özet:
Yenilenebilir enerji taşıyıcılarından biri olan hidrojenin (H2) enerji kaynağı olarak kullanımına yönelik bilimsel ve teknolojik çalışmalar gün geçtikçe hız kazanmaktadır. Çevre dostu bir enerji kaynağı olan H2’nin üretimi yanında özellikle depolanması çalışmaları da önem kazanmıştır. Son yıllarda kimyasal hidrojen depolama malzemeleri arasında amin boranlardan olan hidrazin boran (N2H4BH3,HB) kütlece %15,4 H2 içermesiyle dikkat çekmeye başlamıştır. Bu çalışmada hidrazin boran (HB)’ın sentezi ve katalitik hidrolizi üzerinde durulmuştur. Katalitik hidroliz için sentezlenen katalizör kütlece %2 ve %4 Pd içeren TiO2 destekli katalizördür. TiO2 destek malzemesi Sol Jel Metodu ile titanyum etoksitten sentezlenmiştir. Pd yüklemesi emdirme yöntemi ile gerçekleştirilmiştir. Hidrazin boran literatürde tercih edilen tetrahidrofuran (THF) çözücüsü kullanılarak çözelti fazı sentez metodu ve katı hal sentez metoduyla sentezlenmiş, sentez verimleri ve karakterizasyonu incelenmiştir. Çözelti fazı sentez metodu ile 48 saatte sentezlenen hidrazin boranın hidrolizinde %2 Pd/TiO2 katalizörü 0,05 g, %4 Pd/TiO2 katalizörü 0,05 ve 0,1 g olacak şekilde kullanılmıştır. Hidroliz deneyleri kesikli bir reaktörde 40, 60 ve 80 oC sıcaklıklarda gerçekleştirilmiştir. En iyi sonuçlar %4 Pd/TiO2 katalizörünin 0,1g olarak kullanıldığı hidroliz deneyinde 80 oC’de 80 sn sürede, 2,97 mol H2/mol HB oluşumu ile gerçekleşmiştir. Ardından sırasıyla aktivasyon enerjisi (Ea) 32,1 kJ/mol, entalpi (ΔH#) 29,3 kJ/mol ve entropi (ΔS#) -188,2 J/molK olarak hesaplanmıştır. Katı hal sentez metodu ve çözelti faz sentez metodu ile 30 dk, 1 saat ve 2 saat sürede sentezlenen hidrazin boranlar incelendiğinde, çözelti faz sentezi yoluyla 2 saatte sentezlenen HB’nin %80,12 verimle sentezlendiği ve hidrolizi sonucunda 2,7 mol H2/mol HB oluşumu gözlemlenmiştir.
Anahtar Kelimeler : Hidrazin Boran, Katı Hal Sentez, Dehidrojenasyon |