Rodyum nanoparçacıkları destekli uio-66 metal-organik kafes yapısının DMNP hidrolizindeki katalitik performansının incelenmesi
The investigation of the catalytic performance of rhodium nanoparticles supported on uio-66 metal-organic framework in the hydrolysis of DMNP
- Tez No: 946346
- Danışmanlar: PROF. DR. MEHMET ZAHMAKIRAN, DR. ÖĞR. ÜYESİ MEHMET YURDERİ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Bartın Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 71
Özet
Soman (GD) gibi organofosfor (OP) bazlı kimyasal savaş ajanları (KSA), vücutta bulunan sinir sisteminden kaslara birçok sistemde sinyal iletimini bozabilen ve 0.01 ppm kadar düşük konsantrasyonlara maruz kaldığında dahi ölümle sonuçlanan en zararlı KSA sınıflarından biridir. Bu nedenle, bu gazların yapısındaki öldürücü OP bileşiğinin yakalanması ve/veya bozunması için kişisel koruyucu kıyafet veya ekipmanlarda kullanılacak ileri teknoloji malzemelerin geliştirilmesine büyük ilgi oluşmuştur. Bu zararlı KSA'leri kolayca adsorbe edebilen ve etkili bir şekilde parçalayabilen malzemelere baktığımızda ilk çalışmaların zirkonyum oksitler, hidroksitler veya titanyum oksitler gibi geçiş metallerinin oksitlerinin kullanılmasıyla gerçekleştirildiği görülmektedir. Fakat bu malzemelerin önemli bir dezavantajı düşük yüzey alanı, düşük gözeneklilik göstermesi ve de KSA'nin adsorbe edilmesinden sonra etkin bölgelerin zehirlenmesi ki bu durum da katalizörün düşük etkinlik göstermesine neden olmaktadır. Bu nedenle, sağladıkları yüksek yüzey alanı ve gözeneklere sahip kristalli organik gözenekli malzeme sınıfı olarak zirkonyum-bazlı metal-organik kafes yapılarının (Zr-MOF'lar) kullanılması çalışmaya özgünlük katmaktadır. KSA'ların veya benzerlerinin (simülantların) bozunması için MOF katalizörlerinin geliştirilmesi, en azından laboratuvar ölçekli araştırmalar için oldukça önemlidir. İşte bu bağlamda; bu çalışmada, Soman (GD) kimyasal savaş gazının simülantı olan dimetil 4-nitrofenil fosfatın (DMNP) bozunmasına yönelik katalitik hidroliz etkinliği araştırılmıştır. KSA (GD (Soman)) simulantı olan dimetil 4-nitrofenil fosfatın (DMNP) bozunmasına yönelik katalitik hidroliz etkinlik kinetiğinin UV-vis spektroskopisi (λmak. = 407 nm) yoluyla p-nitrofenoksit oluşumunun izlenmesiyle takip edilmiştir. Çalışma sonucunda DMNP'nin Rh/UiO-66 katalizörü sayesinde artan sıcaklık değerlerinde daha etkin bir tepkime ile bozunduğu görülmüştür. Ayrıca Rh/UiO-66 katalizörünün miktarı artırıldığında yine DMNP'yi daha yüksek oranlarda bozarak toksik etkisini yok ettiği görülmüştür. Son olarak olumlu sonuçlar elde edilmesinden dolayı, kullanılan Rh/UiO-66 MOF malzesinin kişisel koruyucu kıyafet veya ekipmanlara (maske, giysi vb.) entegresine yönelik bir olanak sunacağı düşünülmektedir.
Özet (Çeviri)
Organophosphorus (OP)-based chemical warfare agents (CSA), such as Soman (GD), are one of the most harmful classes of CSA, which can disrupt signal transmission in many systems in the body, from the nervous system to the muscles, resulting in death even when exposed to concentrations as low as 0.01 ppm. For this reason, there has been great interest in the development of advanced technology materials to be used in personal protective clothing or equipment to capture and/or degrade the lethal OP compound in the structure of these gases. When we look at materials that can easily adsorb and effectively degrade these harmful KSAs, we see that the first studies were carried out using oxides of transition metals such as zirconium oxides, hydroxides or titanium oxides. However, an important disadvantage of these materials is their low surface area, low porosity, and poisoning of the active sites after the adsorption of KSA, which causes the catalyst to show low efficiency. Therefore, the use of zirconium-based metal-organic lattice structures (Zr-MOFs), as a class of crystalline organic porous materials with the high surface area and pores they provide, adds originality to the study. The development of MOF catalysts for the degradation of KSAs or simulants is very important, at least for laboratory-scale research. In this context; In this study, the catalytic hydrolysis efficiency for the degradation of dimethyl 4-nitrophenyl phosphate (DMNP), which is the simulant of Soman (GD) chemical warfare gas, was investigated. Catalytic hydrolysis activity kinetics for the degradation of dimethyl 4-nitrophenyl phosphate (DMNP), a KSA (GD (Soman)) simulant, were monitored by monitoring the formation of p-nitrophenoxide via UV–vis spectroscopy (λmax = 407 nm). As a result of the study, it was seen that DMNP degraded with a more effective reaction at increasing temperature values, thanks to the Rh/UiO-66 catalyst. In addition, it was observed that when the amount of Rh/UiO-66 catalyst was increased, it degraded DMNP at higher rates and eliminated its toxic effect. Finally, due to the positive results obtained, it is thought that the Rh/UiO-66 MOF material used will provide an opportunity for integration into personal protective clothing or equipment (mask, clothing, etc.).
Benzer Tezler
- Grafitik karbon nitrür destekli rodyum/demir nanoparçacıkları ile katalizlenen sodyum borhidrürün hidrolizi
Hydrolysis of sodium borohydride catalyzed by graphitic carbon nitride-supported rhodium/iron nanoparticles
MERVE UÇAR KAYA
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
KimyaBartın ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET ZAHMAKIRAN
DR. ÖĞR. ÜYESİ MEHMET YURDERİ
- Ceria supported copper(0) and titania supported rhodium(0) nanoparticles as catalysts in dehydrogenation of dimethylamine borane
Dimetilamin boranın dehidrojenlenmesinde katalizör olan seryum oksit destekli bakır(0) ve titanyum oksit destekli rodyum(0) nanoparçacıklar
SEDA KARABOĞA
Doktora
İngilizce
2017
EnerjiAbant İzzet Baysal ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İZZET MORKAN
PROF. DR. SAİM ÖZKAR
- Rhodium(0) nanoparticles supported on hydroxyapatite: Preparation, characterization and catalytic use in the hydrogen generation from the hydrolysis of hydrazine borane and ammonia borane
Hidroksiapatit üzerinde desteklendirilmiş rodyum(0) nanoparçacıkları: Hazırlanması, karakterizasyonu ve hidrazin-boran ve amonyak-boran hidrolizinden hidrogen üretimde katalitik olarak kullanılması
DERYA ÇELİK
- Rhodium(0) nanoparticles supported on titanium dioxide: Synthesis and characterization for hydrogen generation from the hydrolysis of ammonia borane
Titanyum dioksit üzerinde tutturulmuş rodyum(0) nanoparçacıkları: Amonyak boranın hidrolizinden hidrojen üretimi için sentezi ve karakterizasyonu
SERAP GENÇTÜRK
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
KimyaAbant İzzet Baysal ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İZZET MORKAN
PROF. DR. SAİM ÖZKAR
- Rhodium (0) nanoparticles supported on nano oxide crystalline materials: Preparation, characterization and catalytic use in hydrogen generation from the methanolysis of ammonia borane
Nano oksit kristal malzemeler üzerinde desteklendirilmiş rodyum (0) nanoparçacıkları; hazırlanması, tanımlanması ve amonyak boranın metanolizinden hidrojen üretiminde katalitik kullanımı
DERYA ÖZHAVA