Metal oksit destekli nanokümeler varlığında guanidin borhidrür'ün hidrolizinden hidrojen üretimi
Hydrogen production from the hydrolysis of guanidinium borohydride in the presence of metal oxide supported nanoclusters
- Tez No: 771660
- Danışmanlar: PROF. DR. MEHMET GÜLCAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Guanidin-borhidrür, Hidrojen, Hidroliz, Katalizör, Nanoküme, Guanidinium borohydride, Hydrogen, Hydrolysis, Catalyst, Nanocluster
- Yıl: 2022
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Van Yüzüncü Yıl Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 80
Özet
Bor-azot-hidrojen (B-N-H) bileşikleri, yüksek hidrojen kapasiteleri nedeniyle hidrojenin katı halde depolanmasında çok büyük ilgi çekmektedir. Bir B-N-H türevi olarak, guanidin borhidrür ([C(NH2)3]+[BH4]-, GBH), hidrojen içeriği ağırlıkça % 13.1 olan potansiyel bir kimyasal hidrojen depolama malzemesidir. İlk olarak 1954 yılında Schechter tarafından sentezlenmiştir. Sonraki yıllarda, Groshens ve Rieger tarafından da GBH saf olarak sentezlenmiş ve termal ayrışma özellikleri araştırılarak bir hidrojen depolama malzemesi olarak önerilmiştir. GBH'den termal ayrışma yoluyla hidrojen üretimi esnasında açığa çıkan amonyak, özellikle yakıt hücreleri için zehir etkisi gösterdiğinden hidrojen üretiminde farklı alternatiflere başvurulmuştur. Bu amaçla GBH'den hidroliz yoluyla hidrojen üretimi çalışmalarına odaklanılmıştır. GBH kendiliğinden hidroliz olmaya karşı dirençlidir ve uygun bir katalizör varlığında hidroliz tepkimesi ile GBH başına 4 mol H2 elde edilebileceği rapor edilmiştir. Bu yüksek lisans tezinde farklı metal oksit (TiO2; ZrO2 ve CeO2) destekli Ru (0) veya Rh (0) nanokümeleri (Ru@TiO2; Ru@ZrO2; Ru@CeO2; Rh@TiO2; Rh@ZrO2; Rh@CeO2) klasik yöntemle tepkime dışı (ex-situ) hazırlanmış, hazırlanan katalitik malzemeler ilk kez GBH'nin hidrolizinden hidrojen üretimi tepkimesinde heterojen katalizör olarak kullanılmış ve en etkin metal-destek ikilisi belirlenmiştir. En etkin katalitik malzeme ileri analitik ve spektroskopik yöntemlerle karakterize edildikten sonra farklı katalizör ve substrat derişimleri ile farklı sıcaklıklarda katalitik tepkimeler gerçekleştirilerek katalitik hidroliz tepkimesi için aktivasyon parametreleri (Ea: Aktivasyon Enerjisi; ΔH*: Aktivasyon Entalpisi; ΔS*: Aktivasyon Entropisi) hesaplanmış ve tepkime kinetiği ortaya konulmuştur.
Özet (Çeviri)
Boron-nitrogen-hydrogen (B-N-H) compounds are of great interest in the solid state storage of hydrogen due to their high hydrogen capacities. As a B-N-H derivative, guanidine borohydride ([C(NH2)3]+[BH4]-, GBH) is a potential chemical hydrogen storage material with a hydrogen content of 13.1 wt%. It was first synthesized by Schechter in 1954. In the following years, GBH was synthesized purely by Groshens and Rieger and proposed as a hydrogen storage material by investigating its thermal decomposition properties. Since the ammonia released during hydrogen production from GBH through thermal decomposition has a toxic effect especially for fuel cells, different alternatives have been used in hydrogen production. For this purpose, the focus is on hydrogen production studies from GBH by hydrolysis. GBH is resistant to self hydrolysis and it has been reported that 4 moles of H2 per GBH can be obtained by hydrolysis reaction in the presence of a suitable catalyst. In this master thesis, Ru (0) or Rh (0) nanoclusters (Ru/TiO2; Ru/ZrO2; Ru/CeO2; Rh/TiO2; Rh/ZrO2; Rh/CeO2) supported by different metal oxides (TiO2; ZrO2 and CeO2) prepared as ex-situ by using the classical method for the first time as a heterogeneous catalyst in the hydrogen production from the hydrolysis of GBH and the most effective metal-support couple was determined. After the most effective catalytic material was characterized by advanced analytical and spectroscopic methods, catalytic reactions were carried out at different temperatures with different catalyst and substrate concentrations, and activation parameters (Ea: Activation Energy; ΔH*: Enthalpy of Activation; ΔS*: Entropy of Activation) were calculated and the reaction kinetics has been revealed.
Benzer Tezler
- Magnezyum oksit destekli metal nanokümeler: Hazırlanması, tanımlanması ve hidrazin-boranın tam dehidrojenlenme tepkimesindeki katalitik etkinliğinin incelenmesi
Mgo supported metal nanoclusters: Preparation, definition and investigation of catalytic activity in the complete dehydrogenation of hydrazine borane
ŞERİF SAĞLAM
- Sulu ortamda Tiyoflavin-T boyar maddesinin indirgenmesi için sülfonlanmış indirgenmiş grafen oksit destekli metal nanokümelerin geliştirilmesi
Development of sulfonated reduced graphene oxide supported metal nanoclusters for the reduction of Thioflavine-T dye in aqueous media
RAHEL YILDIRIM
- Structural factors controlling selectivity of supported metal catalysts for partial and semi-hydrogenation
Kısmi ve yarı hidrojenasyon için destekli metal katalizörlerinin seçiciliğini kontrol eden yapısal faktörler
YUXIN ZHAO
Doktora
İngilizce
2023
Kimya MühendisliğiKoç ÜniversitesiKimya ve Biyoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Prof. Dr. ALPER UZUN
- Catalytic dehydrogenation of dimethylamine borane in the presence of Cu/0/WO3 nanoclusters
Cu0/WO3 nanokümeler eşliğinde dimetilamin boranın katalitik dehidrojenlenmesi
DOAA MAJID HAMEED AL-HAMEEDAWI
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
KimyaBolu Abant İzzet Baysal ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İZZAR MORKAN
DR. SEDA TANYILDIZI KARABOĞA
- Farklı destek maddeleri yüzeyine dekore edilmiş metal nanokümelerin fotokatalitik performanslarının Cr(VI) iyonun indirgenme ve metilen mavisinin bozunma reaksiyonlarında incelenmesi
Investigation of photocatalitic performance of metal nanoclusters decorated on various supporting material surfaces for the Cr(VI) reduction and methylene blue degradation
HALİL İBRAHİM ÖNAL
Doktora
Türkçe
2022
KimyaDicle ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FEYYAZ DURAP
PROF. DR. MEHMET ZAHMAKIRAN