Polimer-nanopartikül hibrit malzemelerin sentezi, karakterizasyonu ve hidrojen üretiminde katalizör olarak kullanılması
Synthesis of polymer-nanoparticle hybrid materials, characterization and use as catalyst for hydrogen production
- Tez No: 749026
- Danışmanlar: PROF. DR. TEKİN ŞAHAN, DOÇ. DR. ADEM ZENGİN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Van Yüzüncü Yıl Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 174
Özet
Bu çalışmada, hidrojen üretimi için polimer destekli katalizörlerin sentezi, karakterizasyonu ve bu katalizörlerin NaBH4 hidrolizi ile hidrojen üretim kapasiteleri araştırılmıştır. Tez kapsamında hidroliz reaksiyonunda kullanılmak üzere iki farklı polimerik malzeme sentezlenmiştir. İki polimerik materyallerden ilki için pomza minerallerinin (PMC) yüzeyinde jel polimer fırçalar (P4VPGB@PMC) sentezlenmiştir. İkinci polimerik materyal için kaolin (KLN) kiline öncelikle ikili çöktürme yöntemi kullanılarak magnetik özellik kazandırılmış (Fe3O4@KLN) ve ardından poli tannik asit (p(TA)) ile kaplanmıştır (p(TA)@Fe3O4@KLN). Ardından NaBH4 indirgeme yöntemi ile kobalt (Co) ve paladyum (Pd) nanopartikül yüklü katalizörler elde edilmiştir. Hazırlanan katalizörlerin yüzey morfolojisi ve yapısal özellikleri taramalı elektron mikroskobu (SEM), Fourier dönüşümlü kızılötesi spektroskopisi (FT-IR), X-ışınları kırınım difraktometresi (XRD), X-ışını fotoelektron spektroskopisi (XPS), Brunauer-Emmett-Teller (BET), titreşimli örnek manyetometresi (VSM) ve indüktif olarak eşleştirilmiş plazma-kütle spektrometresi (ICP-MS) gibi yöntemler kullanılarak gerçekleştirimiştir. Sentezlenen polimerik katalizörler kullanılarak NaBH4'ün hidrolizini etkileyen en önemli değişkenlerin (NaBH4 miktarı, NaOH miktarı, katalizör miktarı, metal yükleme oranı ve sıcaklık) optimizasyonu Cevap Yüzey Yöntemi (CYY) kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Bu parametrelere karşılık istenilen cevap hidrojen üretim hızı (HGR, mL/g dak) olarak seçilmiştir. Hidrojen üretiminde kullanılan katalizörler için elde edilen optimum şartlar altında tekrar kullanılabilirlik performansları araştırılmış ve nanokatalizörün oldukça kararlı olduğu sonucuna varılmıştır
Özet (Çeviri)
In this study, the synthesis and characterization of polymer supported catalysts for hydrogen generation and the hydrogen production capacities of these catalysts by NaBH4 hydrolysis are introduced. Within the scope of the thesis, two different polymeric materials were synthesized to be used in the hydrolysis reaction. For the first polymeric material, cross-linked polymer brushes (P4VPGB@PMC) were grafted on the surface of pumice minerals (PMC). For the second polymeric material, kaolin (KLN) clay was first given magnetic properties by the co-precipitation method (Fe3O4@KLN), and then the surface of these magnetic particles was polymerized with poly tannic acid (p(TA)). Then cobalt (Co) and palladium (Pd) nanoparticles loaded catalysts were obtained by the NaBH4 reduction method. The surface morphology and structural properties of the prepared catalysts were determined using methods such as scanning electron microscopy (SEM), Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR), X-ray powder diffraction (XRD), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), Brunauer - Emmett-Teller (BET), vibrating sample magnetometer (VSM) and inductively coupled plasma-mass spectrometry (ICP-MS). The optimization of the most important variables (NaBH4 amount, NaOH amount, catalyst amount, metal loading rate and temperature) affecting the hydrolysis of NaBH4 using synthesized polymeric catalysts was carried out using the Response surface methodology (RSM). Depending on the evaluated parameters, the desired response was determined as the hydrogen production rate (HGR, mL/g min). The reusability performances of catalysts used in hydrolysis of NaBH4 were investigated under optimum conditions and it was concluded that the nanocatalyst was quite stable
Benzer Tezler
- Synthesis and characterization of organic-inorganic hybrid materials
Organik-inorganik hibrit malzemelerin sentezi ve karakterizasyonu
MÜFİDE DURİYE KARAHASANOĞLU
Doktora
İngilizce
2015
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İBRAHİM ERSİN SERHATLI
- Biyosensör uygulamaları için biyopolimer-nanomalzeme geliştirilmesi ve karakterizasyonu
Development and characterization of biopolymernanomaterial for biosensor applications
AYŞE GÜL ÖZDİL
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
BiyomühendislikPamukkale ÜniversitesiBiyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. YUSUF ÖZCAN
- Biyomedikal uygulamalarda kullanılabilecek fonksiyonel polimerik yapıların hazırlanması
Preparation of utilizable functional polymeric structure in biomedical applications
GÖZDE DEVECİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
BiyomühendislikYıldız Teknik ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUHAMMET ÜBEYDULLAH KAHVECİ
- Alkylacrylamide-based semi-interpenetrating networks for temperature-sensitive smart systems
Sıcaklığa duyarlı akıllı sistemler için alkilakrilamid bazlı yarı iç içe geçmiş ağyapılar
BİRGÜL KALKAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NERMİN ORAKDÖĞEN
- Tiyol-epoksi kimyasıyla poss içerikli hibrit termoset polimerlerin hazırlanması
Preparation of poss-based hybrid networks via thiol-epoxy click chemistry
MUSTAFA ÖZÇELİK
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Polimer Bilim ve TeknolojisiYalova ÜniversitesiPolimer Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET ATİLLA TAŞDELEN
DOÇ. DR. BİNNUR TEMEL