Geri Dön

Preparation and characterization of highly active ruthenium nickel bimetallic nanocatalyst for dehydrogenation of ammonia borane

Amonyak borandan hidrojen eldesi için yüksek etkinlikli rutenyum nikel ikili metalik nanokatalizör hazirlanmasi ve karakterizasyonu

PDF İndir

  1. Tez No: 618959
  2. Yazar: CEYHUN YILDIRIM
  3. Danışmanlar: PROF. DR. OSMAN ÖZTÜRK, DOÇ. DR. ERCAN ÖZDEMİR
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Enerji, Kimya Mühendisliği, Energy, Chemical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2020
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Gebze Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Nanoteknoloji Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Nanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 119

Özet

Bu tez çalışmasında amonyak borandan (AB) hidroliz reaksiyonu ile hidrojen elde edilmesi için yenilikçi, ucuz ve yüksek katalitik etkinliğe sahip nanokatalizör geliştirilmesi ve optimum çalışma koşullarının belirlenmesi amaçlanmıştır. Katalizör sisteminin bütün iyi özellikleri aktif karbonun fiyatı, ulaşılabilirliği ve kolay eldesi ile birlikte metallerin birbirleri ve aktif karbon arasındaki olumlu etkileşimden kaynaklanmaktadır. Bu doğrultuda, farklı destek malzemeleri üzerinde, farklı metal ve yükleme-bileşim oranlarıyla ve sodyum borhidrür (SBH-NaBH4) ile metaller indirgenerek katalizör sistemleri de-iyonize su, etanol, metanol, azotla doyurulmuş su, 0.1 M NaOH çözeltisi ortamlarında sentezlenmiş ve ardından 4 M NH3, 0.1 M NaOH ve de-iyonize su ile yıkanarak vakumlu etüvde 40 °C'de vakum altında kurutulmuştur. Çalışma dahilinde katalizör sentezlemek için dört farklı sentez yöntemi kullanılmış ve bu yöntemlerin katalitik aktivite üzerindeki etkileri incelenmiştir. Malzeme karakterizasyonu için x-ışınları kırınımı (XRD), taramalı elektron mikroskobu (SEM), enerji yayılımlı x-ışını analizi (EDS), x-ışınları ışılelektron tayfı (XPS), zeta potansiyel ölçüm yöntemleri kullanılmıştır. Çalışmaların sonunda en aktif katalizör olarak Ru1Ni1/AC, 440 mol H2 mol-1 Ru dk-1 TOF değeri ve (Ea) 60.8 ± 1.6 kJ/mol aktivasyon enerjisi ile bulunmuştur.

Özet (Çeviri)

The aim of this study was to synthesize a novel, cost effective, highly active bimetallic nanocatalyst for the dehydrogenation of ammonia borane (AB) and optimizing the operating conditions of hydrolysis reaction. The most important advantages of these catalyst are the low price and availability of the activated carbon used as the support material, positive interactions between metals and support and synergetic effect between nickel and ruthenium. A series of catalyst synthesized on different supporting materials with various stoichiometries and loadings in DI-water, ethanol, methanol, 0.1 M NaOH and, purged DI-water. The reducing agent was sodium borohydride (SBH-NaBH4) and washed with 4M NH3, 0.1 M NaOH, DI-water and finally dried in a vacuum oven under vacuum at 40 °C. Four different catalyst synthesis methods were applied and their impact on the catalytic activity investigated. X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive x-ray spectroscopy (EDX), x-ray photoelectron spectroscopy (XPS), zeta potential measurement techniques were applied to characterize the catalysts. At the end of the optimization tests Ru1Ni1/AC found as most effective catalyst with a turnover frequency (TOF) value of 440 mol H2 mol Ru-1 min-1 and the activation energy (Ea) of 60.8 ± 1.6 kJ/mol.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    441941

    Ruthenium nanoparticles supported on nanotubes/nanowires: Highly active and long lived nanocatalysts in hydrolytic dehydrogenation of ammonia borane

    Nanotüplerle/nanotellerle desteklenmiş rutenyum nanoparçaciklari: Amonyak boranın hidrolitik dehidrojenlenmesinde yüksek aktiflikli ve uzun ömürlü nanokatalizörler

    SERDAR AKBAYRAK

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2016

    KimyaOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SAİM ÖZKAR

  2. Tez No

    383220

    Ruthenium(0) nanoparticles supported on graphene: Preparation, characterization and catalytic use in hydrogen generation from hydrolysis of ammonia borane

    Grafen üzerinde desteklendirilmiş rutenyum(0) nanoparçacıkları: Hazırlanması, karakterizasyonu ve amonyak boran hidrolizinden hidrojen üretiminde katalitik olarak kullanılması

    FATMA ASİYE ACAR

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2015

    KimyaOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SAİM ÖZKAR

  3. Tez No

    216833

    Preparation and characterization of MFI-supported catalysts for the aromatization of methane

    Metanın aromatizasyonu reaksiyonu için MFI destekli katalizörlerin hazırlanması ve karakterizasyonu

    ALPER SARIOĞLAN

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2006

    Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF.DR. AYŞE ERDEM ŞENATALAR

  4. Tez No

    420537

    Organometalik komplekslere dayalı beyaz oled aydınlatma aygıtı yapım ve karakterizasyonları

    Ppreparati̇on and characteri̇zati̇ons of whi̇te oleds based on organometalli̇c complexes

    İLKER ÖNER

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2015

    EnerjiEge Üniversitesi

    Güneş Enerjisi Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. CANAN VARLIKLI

  5. Tez No

    613009

    Synthesis of first row transition metal oxide nanomaterials for electrocatalytic water oxidation reaction

    İlk sıra geçiş metal oksit nanomalzemelerin sentezi ve suyun elektrokatalitik yükseltgenme tepkimesinde kullanımı

    ASUDE ÇETİN

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2020

    KimyaOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. EMREN NALBANT ESENTÜRK

Geri Dön