Preparation of graphene oxide supported trimetallic nanoparticles for the ammonia-borane hydrolysis and determination of its electrooxidation activity
Amonyak-boran hidrolizi için grafen oksit destekli trimetalik nanopartiküllerin hazirlanmasi ve elektrooksidasyon aktivitesinin belirlenmesi
- Tez No: 798414
- Danışmanlar: DOÇ. DR. HİLAL ÇELİK KAZICI
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Amonyum boran, Elektrooksidasyon, Grafen oksit, Hidrojen, Hidroliz, Platin-Nikel-Kobalt nanoparçacıkları, Ammonia-borane, Electrooxidation, Graphene oxide, Hydrogen, Hydrolysis, Platinum-Nickel-Cobalt Nanoparticles
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Van Yüzüncü Yıl Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Kimya Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 105
Özet
Bu yüksek lisans tezinde, grafen oksit (GO) destekli platin (Pt), nikel (Ni) ve kobalt (Co) trimetalik nanopartiküller (PtNiCo@GO) emdirme/indirgeme yöntemi ile hazırlanmıştır. PtNiCo@GO katalizörü karakterizasyonu için X-ışını kırınımı (XRD), taramalı elektron mikroskobu (SEM) ve enerji dağılımlı X-ışını spektroskopisi (EDX), X-ışını fotoelektron spektroskopisi (XPS), endüktif olarak eşleşmiş plazma kütle spektrometresi (ICP-MS) kullanıldı. Farklı atomik oranlarda hazırlanan PtNiCo@GO katalizörünün amonyak-borandan hidrojen üretimi ve amonyak-boranın elektrooksidasyonundaki katalitik performansları incelenmiştir. Amonyak-boranın hidrolizi için Pt0.8Ni0.1Co0.1@GO katalizörü Pt0.6Ni0.2Co0.2@GO, Pt0.4Ni0.3Co0.3@GO and Pt0.2Ni0.4Co0.4@GO'ye göre daha yüksek katalitik aktivite sergiledi. Pt0.8Ni0.1Co0.1@GO katalizörü 35 oC, 0,5 mmol AB ve 50 mg ile yapılan deneyde hidrojen üretim hızı (HG) 540 mL min-1g-1 ve çevrim frekansı değeri (TOF) 42.8 dk-1 olarak hesaplanmıştır. Amonyak-boranın katalitik hidrolizinde aktivasyon parametreleri (Ea, ΔH ve ΔS) sırasıyla 42.22 kJxmol-1, 31.95 kJxmol-1 ve -114.82 Jxmol-1xK-1 olarak elde edildi. PtNiCo@GO katalizörünün Amonyak-boranın elektrooksidasyonu üzerindeki etkileri döngüsel voltametri (CV) ve kronoamperometri (CA) yöntemleri ile araştırıldı. Döngüsel voltametri ölçümleri 100 mVs-1 tarama hızında Ag/AgCl'ye karşı -1V/+1V potansiyel aralığında, kronoamperometri ölçümleri ise -0.2V, 0.1V ve 0.4V sabit potansiyellerinde gerçekleştirildi. Döngüsel voltammetri ve kronoamperometri ölçümleri için 5 mM [Fe(CN)6]3/4 (1 M KCl) redoks probu ve 1 M NaOH + 50 mM amonyak-boran çözeltisi kullanıldı.
Özet (Çeviri)
In this master thesis, graphene oxide (GO) supported platin (Pt), nickel (Ni) and cobalt (Co) trimetallic nanoparticles (PtNiCo@GO) were prepared by the impregnation/reduction method. X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM) and energy dispersive X-ray spectroscopy (EDX), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS) were used for the characterization of PtNiCo@GO catalyst. The catalytic performances of PtNiCo@GO catalyst prepared in different atomic ratios in the hydrogen production from ammonia-borane and electrooxidation of ammonia-borane were investigated. For hydrolysis of ammonia-borane, Pt0.8Ni0.1Co0.1@GO catalyst exhibited higher catalytic activity than Pt0.6Ni0.2Co0.2@GO, Pt0.4Ni0.3Co0.3@GO, and Pt0.2Ni0.4Co0.4@GO. The hydrogen generation rate (HG) and turnover frequency (TOF) value were found to be 540 mL min-1g-1 and 42.8 min-1, respectively, in the experiment conducted at 35 oC, 0.5 mmol ammonia-borane, and 50 mg Pt0.8Ni0.1Co0.1@GO catalyst. The activation parameters (Ea, ΔH and ΔS) in the catalytic hydrolysis of ammonia-borane were obtained 42.22 kJ×mol-1, 31.95 kJ×mol-1 and -114.82 J×mol-1×K-1, respectively. The effects of the PtNiCo@GO catalyst on ammonia-borane electrooxidation were investigated by cyclic voltammetry (CV) and chronoamperometry (CA) methods. CV measurements were made at a scanning rate of 100 mV/s in the potential range of - 1V/+1V against Ag/AgCl, and CA measurements were made at constant potentials of - 0.2V, 0.1V and 0.4V. For cyclic voltammetry and chronoamperometry measurements, 5 mM [Fe(CN)6]3/4 (1 M KCl) redox probe and 1 M NaOH + 50 mM ammonia-borane solution were used.
Benzer Tezler
- Grafen hidrojele desteklenmiş geçiş metal nanopartikülleri: Tek kapta sentezi ve amonyak boranın hidrolizinden hidrojen üretiminde katalitik etkinlikleri
Graphene hydrogel supported transition metal nanoparticles: One-pot synthesis and catalytic activity i̇n hydrogen generation from the hydrolysis of ammonia borane
İBTİHEL ZAİER AKPINAR
Doktora
Türkçe
2021
Kimya MühendisliğiAtatürk ÜniversitesiNanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÖNDER METİN
- M13 virus template as a new approach to electrochemical energy storage in Li-O2 breathing battery cathodes
Li-o2 solunum pili katotlarında elektrokimyasal enerji depolamaya yeni̇ bir yaklaşım olarak M13 virüs şablonu
AHMED WALEED MAJEED AL-OGAILI
Doktora
İngilizce
2021
BiyolojiSakarya ÜniversitesiNanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HATEM AKBULUT
- Biyomoleküllere duyarlı grafen oksit/poliamit esaslı sensörün hazırlanması ve elektrokimyasal performansının incelenmesi
Biomeolecules sensitive graphene oxide/polyamide based sensor: Preparation and investigation of electrochemical performance
MEHMET SELÇUK ERDOĞAN
- Treatment of aqueous solutions of pharmaceutical drugs using bio-inspired catalysts
Farmasötik ilaçların sulu çözeltilerinin biyo-ilham alınan katalizörler kullanılarak arıtılması
BURCU PALAS
Doktora
İngilizce
2019
Kimya MühendisliğiEge ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SÜHEYDA ATALAY
- Precisely controlled synthesis of reduced graphene oxide supported electrocatalysts for PEM fuel cells by pulsed photocatalytic deposition
PEM yakıt pilleri için grafen oksit destekli elektrokatalizörlerin atımlı fotokatalitik biriktirme ile kontrollü sentezi
NAVID HAGHMORADI
Doktora
İngilizce
2021
EnerjiSabancı ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Prof. Dr. SELMİYE ALKAN GÜRSEL
DR. BEGÜM YARAR KAPLAN