NaBH4 'ün sentetik Nİ-CO aktif merkez MOF destekli katalizörle dehidrojenasyonu ve kinetik incelenmesi


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2023

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: Aybüke Ayşe ERTÜRK

Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): Metin Gürü

Eş Danışman: Tuğba Akkaş Boynueğri

Özet:

Alternatif enerji arayışının küresel ölçekte arttığı bu dönemde hidrojen üretimine yönelik olarak bu çalışmada, hidrojen taşıyıcı özelliğiyle ön plana çıkan sodyum bor hidrürün hidroliz reaksiyonları için heterojen katalizör sentezlenmiş ve katalitik dehidrojenasyon gerçekleştirilmiştir. Aktif merkez olarak Co ve Ni metal kaynakları olarak CoF2 ve NiF2 bileşikleri seçilmiştir. Destek malzeme olarak ise aktif karbon, ɣ-Al2O3 vb. malzemelerden daha geniş spesifik yüzey alanına sahip olması sebebiyle (2504 m2 g -1 ) metal organik çerçeve (MOF), MIL-101 (Cr),seçilmiştir. Katalizörler farklı oranlarda aktif merkez içerecek şekilde hazırlanmış ve maksimum hidrojen üretimi sağlayan katalizör belirlenmiştir. Bu doğrultuda, % 20 oranında aktif merkez içeren katalizör ile çalışmalara devam edilmiştir. Bağlayıcı olarak naftalin yanında bağlayıcılığını artırmak için epoksi reçine ve sertleştirici madde kullanılmıştır. Ayrıca NaBH4'ün dehidrojenasyon indeksi sulu çözeltideki NaBH4 miktarına göre 2150 mL H2/g NaBH4 olarak hesaplanmıştır. Kinetik çalışmalar 5 farklı sıcaklıkta, 2 saat boyunca 250 rpm karıştırma hızında gerçekleştirilmiştir. Diferansiyel metot kullanılarak reaksiyon derecesinin sıfırıncı mertebeden olduğu hesaplanmıştır. Deneyler sonucunda Arhenius eşitliğinden ve lnk’ya karşı çizilen 1/T grafiğinden alınan değerlerle yapılan hesaplamalar sonucunda aktivasyon enerjisi 51.06 kJ/mol olarak hesaplanmıştır.

Anahtar Kelimeler : Sodyum bor hidrür, metal organik çerçeve, katalitik dehidrojenasyon, aktivasyon enerjisi, heterojen katalizör