Sodyum borhidrürden katalitik hidrojen üretimi için katalizör geliştirilmesi

---

Tezin Türü: Yüksek Lisans

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

Tezin Onay Tarihi: 2019

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: EBRU ARINAN

Danışman: ÖZKAN MURAT DOĞAN

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Günümüzdeki enerji ihtiyacını karşılamak üzere yenilenebilir ve çevre dostu kaynaklara ihtiyaç duyulmaktadır. Doğada en çok bulunan elementlerden birisi ve iyi bir enerji taşıyıcısı olması nedeniyle hidrojen ön plana çıkmaktadır. Hidrojen gaz halinde, sıvı halinde veya bir kimyasal bileşik içinde depolanabilmektedir. Yürütülen çalışmada, hidrojen deposu olarak kullanılan NaBH4'den hidroliz yoluyla hidrojen üretiminde kullanılmak üzere uzun ömürlü ve yüksek aktiviteye sahip katalizörlerin sentezi amaçlanmıştır. Katalizör desteği olarak ticari olarak bulunan alumina kullanılmıştır. ELP (electroless plating) yöntemiyle destekler üzerine Co-P ve Ni-P yüklemeleri gerçekleştirilmiştir. Metal yükleme çalışmalarından önce destek yüzeyi temizlenmiş ve aktifleştirilmiştir. Co-P ve Ni-P yükleme banyolarında metal konsantrasyonu, pH, sıcaklık ve indirgen konsantrasyonu gibi parametreler aynı tutulmuştur. EDS analizlerinden Co-P katalizöründe Co/P oranı (kütlece) yaklaşık 2,5 iken Ni-P katalizöründe Ni/P oranı (kütlece) 1,2 olarak belirlenmiştir. XRD analiz sonuçları, sentezlenen katalizörlerde metal-P yapıları yanında P ve metalik formların olduğunu göstermiştir. Co-P temelli katalizörler NaBH4'den hidroliz yoluyla hidrojen üretiminde Ni-P katalizörlerden daha yüksek aktivite göstermiştir. Hidrojen üretim çalışmaları Co-P/Al2O3 katalizörü üzerinde yürütülmüştür. Bu çalışmalarda çözelti akış hızı, sıcaklık, NaBH4 konsantrasyonu, NaOH konsantrasyonu ve tekrar kullanım performansı parametre olarak incelenmiştir. Hidrojen üretim hızı artan NaBH4 konsantrasyonu ile belli bir değere (0,3 M) kadar hızla artmış sonrasında hızda azalma gözlenmiştir. NaOH konsantrasyonunun hidrojen üretim hızını önemli ölçüde etkilemediği görülmüştür. Çalışma sıcaklığı 20oC'den 60oC'ye yükseltildiğinde hidrojen üretim hızı yaklaşık üç kat artmıştır. Çözelti akış hızı arttırıldığında üretilen hidrojen miktarında düşüş görülmüştür. Katalizör dokuzuncu kullanımdan sonra ilk performansının yaklaşık %74'ünü korumuştur.