Biyokütle temelli katalizör varlığında NaBH4'ün farklı çözücü ortamlarındaki hidrojen üretiminin incelenmesi
Investigation of hydrogen production from NaBH4 in different solvent mediums in the presence of a biomass-based catalyst
- Tez No: 974669
- Danışmanlar: DOÇ. DR. TÜLİN AVCI HANSU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Siirt Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Enerji ihtiyacının her geçen gün artması, mevcut fosil yakıt rezervlerinin sınırlı oluşu ve çevresel sürdürülebilirliğin zorunluluğu, alternatif enerji kaynaklarının araştırılmasını kaçınılmaz hâle getirmiştir. Bu bağlamda hidrojen enerjisi, yüksek enerji yoğunluğu ve yanma sonucunda yalnızca su buharı üretmesi gibi çevre dostu özellikleri nedeniyle ön plana çıkmaktadır. Bu tez çalışmasında, yenilenebilir ve temiz enerji kaynağı olan hidrojeni üretmek için hidrojen deposu olarak sodyum borhidrür (NaBH4) kimyasalı kullanılmıştır. Depolanmış hidrojeni güvenilir ve verimli bir şekilde üretmek için biyokütle temelli katalizör sentezlenmiş ve kullanılmıştır. Biyokütle kaynağı olarak Siirt kısalında yetişen Prosopis Farcta bitkisinin meyvesi kullanılmıştır. Biyokütle farklı işlemlerden geçirilerek katalizör olarak sentezlenmiştir. Katalizörün optimum verimle hidrojen ürettiği koşullar belirlenmiştir. Yapılan deneylerde %30 KOH ile muamaele edilen biyokütle 24 saat 75 oC'de etüvde bekletilmiştir. Daha sonra 450 oC'de 45 dk boyunca karbonizasyona tabi tutulmuştur. Yıkanıp süzülerek kullanıma hazır hale getirilmiştir. Sentezlenen katalizörün yüzey yapısı ve morfolojisi hakkında bilgi almak için BET (Yüzey Alanı Ve Porozite(Gözeneklilik) Analizi), SEM-EDS (Taramalı Elektron Mikroskopu -Enerji Dağılım Spektroskopisi) haritalama ve XRD (X- ışını difraksiyonu) karakterizasyon teknikleri kullanılmıştır. Hidrojeni üretmek için çözücü ortamı olarak metanol, etil alkol, propilen glikol ve çözücü karışımları kullanılmıştır. Yapılan deneylerde Prosopis Farcta meyvesinden elde edilen katalizör (PFK) en iyi aktiviteyi metanol + propilen glikol çözücü ortamında göstermiştir. Yapılan deneyeler ve hesaplamalarda aktivasyon enerjisi 26.775 kj/mol ve ilk hızı 11325 mL H₂/gcat/dk olarak hesaplanmıştır.
Özet (Çeviri)
The persistent and escalating demand for energy, the dwindling reserves of fossil fuels, and the imperative for environmental sustainability have rendered the pursuit of alternative energy sources imperative. In this context, hydrogen energy is particularly salient due to its high energy density and its environmentally friendly properties, such as the production of only water vapor as a result of combustion. In this thesis, sodium borohydride (NaBH4) was utilized as a hydrogen storage medium to produce hydrogen, which is a renewable and clean energy source. A biomass-based catalyst was synthesized and used to produce stored hydrogen reliably and efficiently. The fruit of the Prosopis farcta plant, which was cultivated in the Siirt province, was utilized as a biomass source. The synthesis of the biomass as a catalyst was achieved through a series of meticulous processes. The conditions under which the catalyst produces hydrogen with optimal efficiency were determined. In the experimental phase of the study, the biomass treated with 30% KOH was maintained in an oven at 75°C for a period of 24 hours. Subsequently, the specimen was exposed to a carbonization process at a temperature of 450°C for a duration of 45 minutes. The substance was then subjected to a thorough cleansing and filtration process, ensuring its readiness for utilization. A suite of analytical techniques was employed to ascertain the surface structure and morphology of the synthesized catalyst. These techniques included BET (surface area and porosity analysis), SEM-EDS (scanning electron microscopy-energy dispersive spectroscopy) mapping, and XRD (X-ray diffraction) characterization. Methanol, ethyl alcohol, propylene glycol, and solvent mixtures were utilized as solvent media to produce hydrogen. In the course of the experiments, the catalyst (PFC) obtained from Prosopis Farcta fruit demonstrated optimal activity in a methanol + propylene glycol solvent medium. In the course of the experiments and calculations, the activation energy was calculated to be 26.775 kJ/mol, and the initial rate was calculated to be 11,325 mL H₂/gcat/min.
Benzer Tezler
- Treatment of sugar industry wastewater by advanced oxidation processes in the presence of heterojunction catalysts supported on graphene-graphitic carbon nitride
Şeker endüstrisi atık sularının grafen/grafitik karbon nitrür destekli hetero-birleşik katalizörler varlığında ileri oksidasyon prosesleri ile arıtımı
GÜLEN TEKİN
Doktora
İngilizce
2020
Kimya MühendisliğiEge ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SÜHEYDA ATALAY
- Mezogözenekli grafitik karbon nitrür temelli fotokatalitik hidrojen üretimi
Mesoporous graphitic carbon nitride based photocatalytic hydrogen production
FATMA NUR DOĞANAY ARI
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
EnerjiSelçuk ÜniversitesiBiyoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İMREN HATAY PATIR
- Organosolv treatment for prebiotic oligosaccharide production from agro-food waste
Tarım-gıda atıklarından prebiyotik oligosakkarit üretimi için organosolv işlemi
NURAN TEMELLİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
Gıda Mühendisliğiİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALİ OĞUZ BÜYÜKKİLECİ
- Model ve gerçek biyokütleden katalitik iyonotermal karbonizasyon yöntemiyle karbon temelli malzeme eldesi ve karakterizasyonu
Obtaining of carbonaceous materials from real and model biomasses by catalytic ionothermal carbonization method
BEYZA ÖZOYLUMLU
- An easy way to modify triglyceride oils for oil-based binder preparation
Yağ temelli bağlayıcı üretimi için trigliserid yağların modifikasyonunda kolay bir yöntem
DİDEM AYCAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET TUNCER ERCİYES