Development of Ni–Co catalysts supported on granular activated carbon for hydrogen generation from sodium borohydride hydrolysis
Sodyum borohidrür hidrolizinden hidrojen üretimi için granül aktif karbon destekli Ni–Co katalizörlerinin geliştirilmesi
- Tez No: 1021022
- Danışmanlar: DOÇ. DR. MERYEM SENA AKKUŞ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mühendislik Bilimleri, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Granüler aktif karbon, Granular activated carbon
- Yıl: 2026
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Ankara Yıldırım Beyazıt Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Enerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Enerji Sistemleri Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Düşük karbonlu enerji sistemlerine geçiş sürecinde hidrojen, temiz bir enerji taşıyıcısı olarak giderek artan bir ilgi görmektedir. Sodyum borhidrürün (NaBH₄) katalitik hidrolizi ise güvenli hidrojen üretimi için umut verici bir yöntem olarak öne çıkmaktadır. Bu çalışmada, granül aktif karbon destekli Ni–Co katalizörleri sol-jel yöntemiyle sentezlenmiştir. Sentezlenen katalizörler SEM–EDS, XRD ile FTIR teknikleri ile karakterize edilmiştir. NaBH₄'ün katalitik hidrolizinden elde edilen hidrojen, gaz büret sistemi ile ölçülmüş ve katalizör performansı sıcaklık, katalizör miktarı ve NaBH₄ konsantrasyonu gibi farklı parametrelerde değerlendirilmiştir. Yapılan deneyler, Yanıt Yüzeyi Metodolojisi kullanılarak analiz edilmiş. Buna göre maksimum hidrojen üretimi verimi (%99) için optimum çalışma koşulları katalizör miktarı 1.2 g, NaBH₄ konsantrasyon oranı %1, NaOH konsantrasyon oranı %1, sıcaklık 40°C olacak şekildedir. Kinetik analiz sonuçları reaksiyonun birinci derece kinetiğe uyduğunu göstermiş ve görünür aktivasyon enerjisi 38,94 kJ mol⁻¹ olarak belirlenmiştir. Ayrıca, yeniden kullanılabilirlik çalışmaları katalizörün çalışma koşulları altında kararlı olduğunu ortaya koymuş ve 20 ardışık hidroliz döngüsü sonunda dahi %87 hidrojen üretim veriminin korunduğunu göstermiştir.
Özet (Çeviri)
Hydrogen is receiving increasing attention as a clean energy carrier in the transition to low-carbon energy systems. The catalytic hydrolysis of sodium borohydride (NaBH₄) has emerged as a promising method for safe hydrogen generation. In this study, Ni–Co catalysts supported on granular activated carbon were synthesized via the sol-gel method. The synthesized catalysts were characterized by SEM–EDS, XRD, and FTIR techniques. Hydrogen generated from the catalytic hydrolysis of NaBH₄ was measured using a gas burette system, and catalyst performance was evaluated under varying parameters including temperature, catalyst loading, and NaBH₄ concentration. The experimental data were analyzed using Response Surface Methodology. Accordingly, the optimum operating conditions for maximum hydrogen generation efficiency (99%) were determined as follows: amount of catalyst is 1.2 g, NaBH₄ concentration of 1 wt%, NaOH concentration of 1 wt%, and temperature of 40°C. Kinetic analysis revealed that the reaction follows first-order kinetics, with an apparent activation energy of 38.94 kJ mol⁻¹. Furthermore, reusability studies demonstrated that the catalyst remained stable under operating conditions, retaining 87% hydrogen generation efficiency even after 20 consecutive hydrolysis cycles.
Benzer Tezler
- Biyogazın oksidatif buhar reformlaması ile sentez gazı üretimi için etkin Ni-Ce temelli katalizörlerin geliştirilmesi
Development of efficient Ni-Ce based catalysts for syngas production by oxidative steam reforming of biogas
MERVE DOĞAN ÖZCAN
Doktora
Türkçe
2023
Kimya MühendisliğiKocaeli ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYŞE NİLGÜN AKIN
- Fischer-Tropsch sentezi̇ i̇le hafi̇f olefi̇n üreti̇mi̇ i̇çi̇n azot ve bor doplu akti̇f karbon destekli̇ demi̇r katali̇zörleri̇ni̇n geli̇şti̇ri̇lmesi̇
Development of nitrogen and boron doped activated carbon supported iron catalysts for light olefin production by Fischer-Tropsch synthesis
PINAR ŞAKOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALPER SARIOĞLAN
DR. OSMAN OKUR
- Dimetilamin boranın dehidrojenasyonu için grafitik karbon nitrür destekli rutenyum bazlı bimetalik katalizörlerin geliştirilmesi
Development of graphitic carbon nitride supported ruthenium based bimetallic catalysts for the dehydrogenation of dimethylamine borane
RABİA SATİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Kimya MühendisliğiGebze Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERCAN ÖZDEMİR
- Potasyum ve çinko metallerinin TiO2 destekli demir katalizörüne eklenmesinin Fischer tropsch sentezi ile hafif olefin üretimine etkilerinin araştırılması
Study of effects of potassium and zinc metals on TiO2 supported iron catalysts for production of light olefins by Fischer tropsch synthesis
UTKU BURGUN
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HASAN CAN OKUTAN
- Design and development of catalysts and adsorbents for COX free H2 production
COX?ten arındırılmış H2 üretimine yönelik katalizör ve adsorbanların tasarımı ve geliştirilmesi
BURCU SELEN ÇAĞLAYAN
Doktora
İngilizce
2011
Kimya MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiKimya Mühendisliği Bölümü
PROF. DR. AHMET ERHAN AKSOYLU