One-pot synthesis and characterization of colloidally robust rhodium(0) nanoparticles catalyst: Exceptional activity in the dehydrogenation of ammonia borane for chemical hydrogen storage
Hidrojeni kimyasal olarak depolamak için amonyak boran?ın dehidrojenlenmesinde mükemmel bir etkinlik sağlayan kolloidal sağlamlıkta rodyum(0) nanoküme katalizörünün bir basamakta hazırlanması ve tanımlanması
- Tez No: 286274
- Danışmanlar: PROF. DR. SAİM ÖZKAR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2011
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Bölümü
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 79
Özet
Geçiş metal(0) nanokümelerinin üretiminin kontrol edilebilir büyüklükte ve büyüklük dağılımında yapılması, katalitik tepkimelerde büyük önem arz etmektedir; çünkü nanokümelerin bir araya gelmesi ve sonunda büyük metal grupları oluşturması katalitik etkinliğin azalmasına neden olmaktadır. Heterojen katalizörlerin parça büyüklüğünü küçültmek, yüzey atom oranını arttıracağından, etkinliğin önemli ölçüde artmasını sağlar. Bu nedenle, geçiş metal(0) nanokümelerinin katalitik uygulamalarda güçlü kararlaştırıcılar ile belli bir ölçüde kararlaştırılması gereklidir. Bu düşünce doğrultusunda, tersiyerbutilamonyum oktanoat ([(CH3)3CNH3+][CH3(CH2)6COO-]), rodyum(0) nanokümeleri için uygun bir kararlaştırıcı olarak görülebilir; çünkü oktanoat anyonu ve ilgili tersiyerbutilamonyum katyonu, rodyum(0) nanokümelerinin bir araya toplanmasına karşı elektrostatik ve sterik (yapısal) etkilerle yeterli koruma sağlayabilir.Bu tezde, tersiyerbutilamonyum octanoat ile kararlılaştırılmış rodyum(0) nanokümelerinin hazırlanmasını, tanımlanmasını ve bu nanokümelerin, yüksek hidrojen içeriğinden dolayı (ağırlıkça 19,6%) hidrojen depolamada gelecek vaad eden amonyak boranın dehidrojenlenme tepkimesindeki katalitik etkinliğini sunuyoruz. Tersiyerbutilamonyum ve oktanoat ile kararlaştırılmış rodyum(0) nanokümeleri tecimsel rodyum oktanoat dimerinin, tersiyerbutilamin boranın dehidrojenasyon tepkimesinde eş zamanlı indirgenmesi yolu ile elde edilmiştir. Hazırlanan rodyum(0) nanokümeleri izole edililerek EA, XRD, ICP/OES, TEM, HRTEM, STEM, FTIR, XPS, UV-görünür elektronik soğurma ve NMR spectroskopik yöntemleri kullanılarak tanımlanmıştır. Bu yeni rodyum(0) nanokümeleri amonyak boranın dehidrojenlenmesinde kullanılan ilk iyi tanımlanmış, tekrarlanabilir ve izole edilebilir gerçek heterojen katalizördür. Bu nanokümeler, oda sıcaklığında amonyak boranın dehidrojenlenmesinde rekor değerlerde başlangıç çevrim frekansı (342 h-1) ve toplam çevirim sayısı (1100) göstermiştir.
Özet (Çeviri)
The production of transition metal(0) nanoparticles with controllable size and size distribution are of great importance in catalysis since their catalytic activity decreases as nanoparticles aggregate into clumps and ultimately to the bulk metal. Reducing the particle size of heterogeneous catalyst provides a significant rise in its activity as the fraction of surface atoms increases with decreasing particle size. Therefore, transition metal(0) nanoparticles need to be stabilized to certain extend in their catalytic applications by strong stabilizers. In this regard, tert-butylammonium octanoate [(CH3)3CNH3+][CH3(CH2)6COO-] seems to be an appropriate stabilizer for rhodium(0) nanoparticles since octanoate anion and its associated tert-butylammonium cation can provide a sufficient protection for rhodium(0) nanoparticles against aggregation by the combined electrostatic and steric effects.We report herein the preparation and characterization of rhodium(0) nanoparticles stabilized by tert-butylammonium octanoate and their catalytic use in the dehydrogenation of ammonia borane, H3NBH3, which appears to be the most promising hydrogen storage material due to its high hydrogen content (19.6 wt %). Rhodium(0) nanoparticles stabilized by tert-butylammonium octanoate were reproducibly prepared by the reduction of rhodium(II) octanoate dimer with tert-butylamine borane in toluene at room temperature and characterized by EA, XRD, ICP/OES, TEM, HRTEM, STEM, FTIR, XPS, UV-VIS and NMR spectroscopy. The new rhodium(0) nanoparticles is the first example of well-defined, reproducible, and isolable true heterogeneous catalyst used in the dehydrogenation of ammonia borane. They show record catalytic activity in the dehydrogenation of ammonia borane at room temperature with an apparent initial TOF value of 342 h-1 and TTO value of 1100.
Benzer Tezler
- İyon seçici sol-jel film sentezi ve optik sensör olarak kullanmı
Ion selective sol-gel film synthesis and usage as optical sensor
MERVE UMUTLU
- Environmental friendly inp/zns nanocrystals
Çevre dostu ınp/zns nanokristaller
YASEMİN COŞKUN
Yüksek Lisans
İngilizce
2012
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HİLMİ VOLKAN DEMİR
- Fotokimyasal reaksiyonlarla lineer kopolimerlere dönüştürülebilen yüksek dallanmalı kopolimerlerin tek kademede sentezi ve karakterizasyonu
One pot synthesis and characterization of hyperbranched copolymers photochemically converted to linear copolymers
SEÇİL BABAOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Bilim ve TeknolojiYalova ÜniversitesiPolimer Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. İSMAİL GÖKHAN TEMEL
- Raft/madıx polimerizasyonu ile benzoin uç fonksiyonlu bazı makrofotobaşlatıcıların sentezi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of some benzoin end-functionalized macrophotoinitiators by raft/madix polymerization
TUĞÇE YÜCE BOYRAZ
- One-pot three-component synthesis and characterization of nitro-indeno-thiazolo-pyridines in PEG-400/AcOH
İndeno-tiyazolo-piridinlerın PEG-400/AcOH içerisinde tek kapta üç bileşenli sentezi ve karakterizasyonu
ABDULKAREEM AFIF HANOON HANOON
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
KimyaBolu Abant İzzet Baysal ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CEVHER ALTUĞ
DR. ÖĞR. ÜYESİ CEM GÖL