Rhodium(0) nanoparticles supported on hydroxyapatite: Preparation, characterization and catalytic use in the hydrogen generation from the hydrolysis of hydrazine borane and ammonia borane
Hidroksiapatit üzerinde desteklendirilmiş rodyum(0) nanoparçacıkları: Hazırlanması, karakterizasyonu ve hidrazin-boran ve amonyak-boran hidrolizinden hidrogen üretimde katalitik olarak kullanılması
- Tez No: 304974
- Danışmanlar: PROF. DR. SAİM ÖZKAR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2012
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Bölümü
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 75
Özet
Bu tez hidroksiapatit ile kararlılaştırılmış rodyum(0) nanoparçacıklarının hazırlanmasını, karakterizasyonunu, hidrazin-boran ve amonyak-boran hidrolizinden hidrojen salınımındaki katalitik aktifliğinin sınanmasını sunmaktadır. Rodyum(III) iyonları hidroksiapatit üzerinde iyon değişim ile desteklendirildi, sonra, hidroksiapatit üzerinde desteklendirilmiş rodyum(0) nanoparçacıkları oda sıcaklığında hidrazin boranın hidrolizi esnasında oluşturuldu. Hidroksiapatit üzerinde desteklendirilmiş rodyum(0) nanoparçacıkları santrifüj ile siyah toz halinde izole edildi ve ICP-OES, SEM, TEM, EDX, XRD, XPS, ve N2 yüzey tutunma-salınma spektroskopisi methodları ile karakterize edildi. Hidroksiapatit üzerinde desteklendirilmiş rodyum(0) nanoparçacıkları 2.7 ± 0.7 nm ortalama parçacık boyutuna sahiptir.Hazırlanan hidroksiapatit üzerinde desteklendirilmiş rodyum(0) nanoparçacıklarının katalitik aktivitesi hidrazin boranın ve amonyak boranın hidrolizinde ayrı ayrı test edildi. Rodyum(III)-değiştirilmiş hidroksiapatit katalizörü hidrazin boranın sulu çözeltisine ekleyerek hidrazin boranın hidrolizi başlatıldı, oysa, amonyak boranın hidrolizi hidrazin boranın hidrolizinden izole edilen hidroksiapatit üzerinde desteklendirilmiş rodyum(0) nanoparçacıkları eklenerek başlatıldı. Oda sıcaklığında, hidrazin boranın hidrolizinde hazırlanan katalizörün çevrim frekansı 6700 sa-1 tir. Tekrar kullanılabilirlik deneyleri şunu gösterir ki; desteklendirilmiş nanoparçacıklar izole edilebilir, saklanabilir ve çözeltide tekrar dağıtılabilir, ayrıca, 5. kullanımında hidrazin boranın hidrolizinde 3 eşdeğer hidrojenin salınımı ile başlangıç aktivitesinin % 62'sini korur. Hidrolizde, hidrazin boranın ilk kullanımından izole edilen madde tekrar dağıtıldıktan sonra hidroksiapatit üzerinde desteklendirilmiş rodyum(0) nanoparçacıklarının aktivitesini koruduğu ve bu aktivite 3 eşdeğer hidrojen salınımı ile amonyak boranın hidrolizi ile kanıtlanmıştır. Oda sıcaklığında, amonyak boranın hidrolizinde hazırlanan katalizörün çevrim frekansı 3990 sa-1 tir.
Özet (Çeviri)
This dissertation presents the preparation and characterization of rhodium(0) nanoparticles supported on hydroxyapatite, and investigation of their catalytic activity in hydrogen generation from the hydrolysis of hydrazine-borane and ammonia-borane. Rh+3 ions were impregnated on hydroxyapatite by ion-exchange; then rhodium(0) nanoparticles supported on hydroxyapatite were formed in-situ during the hydrolysis of hydrazine-borane at room temperature. The rhodium(0) nanoparticles supported on hydroxyapatite were isolated as black powders by centrifugation and characterized by ICP-OES, SEM, TEM, EDX, XRD, XPS, and N2 adsorption-desorption spectroscopy. Rhodium(0) nanoparticles supported on hydroxyapatite have a mean particle size of 2.7±0.7 nm.The catalytic activity of rhodium(0) nanoparticles supported on hydroxyapatite was tested separately in the hydrolysis of hydrazine-borane and ammonia-borane. The hydrolysis of hydrazine-borane was started by adding the precatalysts, Rh+3-exchanged hydroxyapatite into the aqueous solution of hydrazine-borane; whereas, the hydrolysis of ammonia-borane was initiated by adding the catalyst rhodium(0) nanoparticles supported on hydroxyapatite which have been isolated from the first run of hydrolysis of hydrazine-borane. Rhodium(0) nanoparticles supported on hydroxyapatite provide a turnover frequency value of 6700 h-1 in the hydrolysis of hydrazine-borane at room temperature. The reuse experiments reveal that these supported nanoparticles are isolable, bottlable, and redispersible in solution. Furthermore, they retain 62 % of their initial activity at the fifth run in the hydrolysis of hydrazine-borane with release of 3 equivalents hydrogen. Activity of rhodium(0) nanoparticles supported on hydroxyapatite is maintained after the redispersion of the sample and 3 equivalents hydrogen generation from the hydrolysis of ammonia-borane confirms the activity of preformed catalyst. Rhodium(0) nanoparticles supported on hydroxyapatite provide a turnover frequency value of 3990 h-1 in the hydrolysis of ammonia-borane at room temperature.
Benzer Tezler
- Rhodium (0) nanoparticles supported on nano oxide crystalline materials: Preparation, characterization and catalytic use in hydrogen generation from the methanolysis of ammonia borane
Nano oksit kristal malzemeler üzerinde desteklendirilmiş rodyum (0) nanoparçacıkları; hazırlanması, tanımlanması ve amonyak boranın metanolizinden hidrojen üretiminde katalitik kullanımı
DERYA ÖZHAVA
- Rhodium(0) nanoparticles supported on titanium dioxide: Synthesis and characterization for hydrogen generation from the hydrolysis of ammonia borane
Titanyum dioksit üzerinde tutturulmuş rodyum(0) nanoparçacıkları: Amonyak boranın hidrolizinden hidrojen üretimi için sentezi ve karakterizasyonu
SERAP GENÇTÜRK
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
KimyaAbant İzzet Baysal ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İZZET MORKAN
PROF. DR. SAİM ÖZKAR
- Ceria supported copper(0) and titania supported rhodium(0) nanoparticles as catalysts in dehydrogenation of dimethylamine borane
Dimetilamin boranın dehidrojenlenmesinde katalizör olan seryum oksit destekli bakır(0) ve titanyum oksit destekli rodyum(0) nanoparçacıklar
SEDA KARABOĞA
Doktora
İngilizce
2017
EnerjiAbant İzzet Baysal ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İZZET MORKAN
PROF. DR. SAİM ÖZKAR
- Etkin bir katalizör olan aktif C destekli Rh nanokümelerinin N2H4BH3'ın hidrolizinde katalitik performansının incelenmesi
Investigation of catalytic performance in hydrolysis of N2H4BH3 of Rh nanoclusters supported active C that an effecti̇ve catalyst
NURGÜL KAVAK
- MWCNT destekli rodyum nanokümelerinin sentezi tanımlanması ve hidrazin boranın hidrolizi için reaksiyon kinetiğinin incelenmesi
The synthesis of MWCNT supported nanoclusters and the reacti̇on ki̇neti̇cs for catalycti̇c hydrolysi̇s of hi̇drazi̇ne borane
ÖMER TANYOL
