Poly(4-styrenesulfonic acid-co-maleic acid) stabilized nickel(0) nanoparticles: Highly active and cost effective catalyst in hydrogen generation from the hydrolysis of hydrazine borane
Poly(4-styrenesulfonic acid-co-maleic acid) ile kararlaştırılmış nikel(0) nanoparçacıkları: Hidrazin boranın hidrolizinden hidrojen üretiminde oldukça aktif ve ekonomik katalizör
- Tez No: 338497
- Danışmanlar: PROF. DR. SAİM ÖZKAR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2013
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 64
Özet
Geçiş metal nanoparçacıklarının katalitik aktiviteleri, yüzeydeki atom sayısı arttıkça ve parçacık boyutları küçüldükçe artmaktadır. Ancak, metal nanoparçacıklar topaklanma ve çözelti içinde metal külçe oluşturma eğilimindedirler. Kararlı geçiş metal nanoparçacıklarının oluşumunda çözelti içinde oluşabilecek topaklanmayı önlemek için kararlılaştırıcılar kullanılır. Bu tezde, poli(4-sitiren sulfonikasit-co-maleyik asit) (PSSMA) ile kararlılaştırılmış nikel(0) nanoparçacıkların hazırlanması, tanımlanması, hazırlanan katalizörün hidrazin boranın hidroliz tepkimesinde kullanılarak elde edilen katalitik aktivite ve kinetik çalışma verileri raporlanmıştır. PSSMA ile kararlılaştırılmış nikel(0) nanoparçacıkları (PSSMA-Ni), nikel(II) klorürün PSSMA varlığında hidrazin boran ile indirgenmesi sonucunda hazırlandı. Ortalama 8.3±2.3 nm parçacık boyutuna sahip olan nanoparçacıklar santrifüjleme yöntemi ile tepkime ortamından izole edildi. İzole edilen nanoparçacıklar TEM, EDX, XRD, XPS ve UV-görünür teknikleri kullanılarak tanımlandı. Yapılan çalışmalar sonunda nikel(0) nanokümelerinin katalitik aktivite bakımından oldukça etkin ve maliyet açısından uygun olduğu tespit edildi. Oldukça aktif bulunan PSSMA-Ni nanoparçacıkları, oda sıcaklığında hidrazin boranın hidrolizi tepkimesinde katalizör olarak kullanıldı ve etkinliklerini yitirmeden 18 saat boyunca 1600 toplam çevrim sayısı sağladı. PSSMA-Ni nanoparçacıkları ile katalizlenen HBnın hidroliz tepkimesinin kinetiği; katalizör derişimine, tepken derişimine ve sıcaklığa bağlı olarak çalışıldı. Katalitik tepkimelerin aktivasyon parametreleri (Eaapp, ?H#,app and ?S#,app) elde edilen kinetik veriler kullanılarak hesaplandı. Bu çalışma, polimer ile kararlaştırılmış, nikel içerikli, monometalik, oldukça aktif ve ucuz katalizör varlığında HB?nın hidrolizinden elde edilen hidrojen üretimi ile ilgili yapılan ilk çalışma olması açısından önem taşımaktadır
Özet (Çeviri)
In general, the catalytic activity of transition metal nanoparticles increases as the fraction of atoms on the surface increases with decreasing particle size. However, transition metal nanoparticles tend to agglomerate into bulk metal in solution. In order to prevent agglomeration stabilizing agent can be used in the formation of stable transition metal nanoparticles in solution. In this study, one of the most available commercial polymers was used to provide steric stabilization during the formation of stable metal nanoparticles. In this dissertation, we report the in-situ preparation and characterization of poly(4-styrenesulfonic acid-co-maleic acid) (PSSMA) stabilized nickel(0) nanoparticles and their catalytic activity in hydrogen generation from the hydrolysis of hydrazine borane (HB). PSSMA stabilized nickel(0) nanoparticles (PSSMA-Ni NPs) were in-situ prepared from reduction of nickel(II) chloride by hydrazine borane in the presence of PSSMA as stabilizer. Nickel(0) nanoparticles with an average particle size of 8.3±2.3 nm were isolated from reaction medium by centrifugation and characterized by using TEM, EDX, XRD, XPS and UV-Vis techniques. PSSMA-Ni NPs were found as highly active and cost effective catalyst. They provide 1600 turnovers over 18 h for the hydrolysis of HB at room temperature before deactivation. The kinetics of the hydrolysis of HB catalyzed by PSSMA-Ni NPs were studied depending on the catalyst concentration, substrate concentration and temperature and the apparent activation parameters (Eaapp, ?H#,app and ?S#,app) of the catalytic reaction were calculated. This is the first study on the hydrolysis of HB in the presence of polymer stabilized monometallic nickel based catalyst which is higly active and cost effective
Benzer Tezler
- Sulfonated styrene-co-maleic acid and its derivatives as superplasticizers in concrete
Betonda süperakışkanlaştırıcı olarak sülfonlanmış stiren-co-maleik asit ve türevlerinin kullanımı
SEÇİL YENİAY
- Polimer mikro küreleri üzerinde polianilin sentezi ve amin, amino asit immobilizasyonunda kullanımı
Preparation of pani coated polymer microspheres and their use as michael acceptor for direct immobilization of amines and amino acids
HASAN ONUR ERDEM
- QCM-D tekniğiyle çok tabakalı film oluşumunun ve ilaç salım özelliklerinin incelenmesi
Investigation of multilayer film formation and its drug release properties via QCM-D technique
ÖZNUR YOLAÇAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Kimya Mühendisliğiİstanbul ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN DELİGÖZ
- İnce film kompozit membranların su arıtımında kirlenme özelliklerinin QCM-D tekniği ile araştırılması
Investigation of fouling properties of thin film composite membranes by QCM-D technique in water purification
EDA HAZAL BARAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Kimya Mühendisliğiİstanbul ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN DELİGÖZ
- Lbl ince film membranların ters osmoz performanslarının incelenmesi
Investigation of the reverse osmosis performances of lbl thin film membranes
AYÇA ERGÜN O
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Kimya Mühendisliğiİstanbul ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN DELİGÖZ
