Synthesis and characterization of ruthenium (O) nanoparticles as catalyst in the hydrolysis of sodium borohydride
Sodyum borhidrürün hidrolizini katalizleyen rutenyum (O) nanokümelerinin sentezlenmesi ve tanımlanması
- Tez No: 167119
- Danışmanlar: PROF. DR. SAİM ÖZKAR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Sodyum borhidrürün hidrolizi, Rutenyum(O) nanokümeleri, Transmisyon elektron mikroskopisi (TEM), X-ışınları fotoelektron spektroskopisi (XPS), Homojen katalizör. vıı, Sodium borohydride, Ruthenium(O) nanoparticles, Transmission electron microscopy (TEM), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), Homogeneous catalyst
- Yıl: 2005
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 94
Özet
Öz SODYUM BORHİDRÜRÜN HİDROLİZİNİ KATALİZLEYEN RUTENYUM(O) NANOKÜMELERİNİN SENTEZLENMESİ VE TANIMLANMASI Zahmakıran, Mehmet Yüksek Lisans, Kimya Bölümü Tez Yöneticisi: Prof. Dr. Saim Özkâr Nisan 2005, 78 sayfa Sodyum borhidrür alkali çözeltilerde kararlı olmasına karşın suda uygun bir katalizör eşliğinde hidrolizi sonucu hidrojen gazı açığa çıkarır. Bu yolla yakıt pilleri için gerekli olan hidrojen gazı güvenli bir şekilde sağlanabilir. Bugüne kadar sodyum borhidrürün hidrolizinde kullanılan katalizörlerin biri dışında hepsi heterojendir, bu yüzden bu katalizörlerin katalitik etkinlikleri sınırlı yüzey alanlarından dolayı sınırlıdır. Bu bağlamda metal nanokümelerinin katalizör olarak kullanımı, sahip oldukları geniş yüzey alanlarından dolayı, katalitik etkinliği arttıran potansiyel bir yöntem olarak beklenilmektedir. vıBu tezde ilk kez rutenyum(O) nanokümelerinin sodyum borhidrürün hidrolizinde katalizör olarak kullanımını sunuyoruz. Rutenyumun suda çözünen nanokümeleri, sulu çözeltide R11CI3.XH2O tuzunun indirgenmesi ve daha sonra üç farklı ligantla (dodekantiyol, etilendiamin ve asetat) kararlı hale getirilmeleriyle hazırlandı. Hazırlanan farklı kolloit haldeki materyaller arasında asetat ile kararlı hale getirilen rutenyum(O) nanokümeleri sodyum borhidrürün hidrolizinde en yüksek katalitik etkinliği gösterdi. Asetat ile kararlı hale getirilen rutenyum(O) nanokümeleri TEM, XPS ve FT1R yöntemleri ile tanımlandı. TEM analizi sonucunda asetat ile karar h hale getirilen rutenyum(O) nanokümelerinin tanecik büyüklüğü 2.62Ü.18 nm olarak hesaplandı. Asetat ile kararlı hale getirilen rutenyum(O) nanokümeleri tarafından katalizlenen sodyum borhidrürün hidroliz tepkimesinin kinetiğide katalizör derişimine, sodyum borhidrür derişimine, kararlaştırıcı asetatın derişimine ve sıcaklığa bağlı olarak çalışıldı. Tepkime için geçerli olan aktivasyon parametreleri kinetik sonuçlarının ışığında hesaplandı. Bu katalizör şimdiye kadar bulunan en düşük aktivasyon enerjisini sağladı.
Özet (Çeviri)
ABSTRACT SYNTHESIS AND CHARACTERIZATION OF RUTHENIUM(O) NANOP ARTICLES AS CATALYST IN THE HYDROLYSIS OF SODIUM BOROHYDRIDE Zahmakıran, Mehmet M.S., Department of Chemistry Supervisor: Prof. Dr. Saim Özkâr April 2005, 78 pages Sodium borohydride is stable in alkaline solution, however, in water it hydrolyses and generates hydrogen gas in the presence of suitable catalyst. By this way hydrogen can be generated safely for the fuel cells. All of the catalysts having been used in the hydrolysis of sodium borohydride, with one exception, are heterogeneous and, therefore, have limited activity because of the surface area. Thus, the use of metal nanoclusters as catalyst with large surface area is expected to provide a potential route to increase the catalytic activity. IVIn this dissertation we report for the first time the use of ruthenium(0) nanoparticles as a catalyst in the hydrolysis of sodium borohydride. The water dispersible ruthenium(O) nanoparticles were prepared by the reduction of R11CI3.XH2O and were stabilized by three different iigands dodecanethiol, ethylenediamine and acetate. Among these three colloidal materials the acetate stabilized ruthenium(O) nanoparticles were found to have the highest activity in catalyzing the hydrolysis of sodium borohydride. The acetate stabilized ruthenium nanoparticles were characterized by transmission electron microscopy (TEM), X-ray photoelectron spectroscopy and FT-IR spectroscopy. The particle size of the acetate stabilized ruthenium(O) nanoclusters was determined to be 2.62 ± 1.18 nm from the TEM analysis. The kinetic of the ruthenium(O) nanoparticles catalyzed hydrolysis of sodium borohydride was studied depending on the catalyst concentration, substrate concentration, stabilizing agent concentration and temperature. The activation parameters of this reaction were also determined from the evaluation of the kinetic data. This catalyst provides the lowest activation energy ever found for the hydrolysis of sodium borohydride.
Benzer Tezler
- Poli (N-vinil-2-pirrolidon) ile kararlılaştırılmış nikelrutenyum nanokümelerinin sentezi, tanımlanması ve amonyak boranın hidrolizinde katalizör olarak kullanılması
Synthesis and characterization of poly (N-vinyl-2-pyrrolidone)-stabilized nickel-ruthenium nanoparticles and their use as catalyst in the hydrolysis of ammonia borane
BAYRAM ABAY
- Tekdüze parçacık boyutlu rutenyum nanopartikülleri: Yeni bir yöntemle sentezi, tanımlanması ve amonyak boranın dehidrojenlenmesinde katalitik etkinliği
A facile synthesis of nearly monodisperse ruthenium nanoparticles and their catalysis in the hydrolytic dehydrogenation of ammonia borane for chemical hydrogen storage
HASAN CAN
- Karbon kuantum noktacıklar ile desteklenmiş nanopartiküllerin sentezi yapısal tanımlamaları ve farklı hidrojen kaynaklarından hidrojen üretimi için hidroliz tepkimelerindeki katalitik performanslarının ölçülmesi
Synthesis and structural characterization of nanoparticles supported with carbon quantum dots and measuring their catalytic performance i̇n hydrolysis reactions to produce hydrogen from different hydrogen sources
ERHAN ONAT
Doktora
Türkçe
2022
Kimya MühendisliğiSiirt ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET SAİT İZGİ
PROF. DR. ÖMER ŞAHİN
- Synthesis and modification of titanosilicate ETS-10: Its role as host in host-guest systems
Titanyumsilikat ETS-10 sentezi ve modifikasyonu: Konuk-konak sistemlerde konak olarak rolü
MELDA İŞLER
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
Bilim ve TeknolojiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMikro ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BURCU AKATA KURÇ
PROF. DR. RAŞİT TURAN
- Tekdüze parçacık boyutuna sahip bimetalik rutenyum alaşım nanopartikülleri: Sentezi, tanımlanması ve organik/inorganik tepkimelerdeki katalitik özelliklerinin incelenmesi
A facile synthesis of nearly monodisperse bimetallic ruthenium alloy nanoparticles and investigation of their catalytic properties in the organic/inorganic reactions
HASAN CAN