Synthesis of Nİ-CO-B catalyst for ammonia borane dehydrogenation
Amonyak boran dehidrojenasyonu için Ni-Co-B katalizörünün sentezi
- Tez No: 992809
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ NİMET YILDIRIM TİRGİL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mühendislik Bilimleri, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Enerji, Hidrojen, Energy, Hydrogen
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Ankara Yıldırım Beyazıt Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Malzeme Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Günümüzde, tüm dünyada alternatif kaynaklardan enerji elde etmek amacıyla birçok çalışma yürütülmektedir. Hidrojen en hafif elementtir, evrende bol miktarda bulunur, çevre dostudur ve temiz bir enerji kaynağı olarak ön plana çıkmaktadır. Hidrojenin etkin ve güvenli bir şekilde depolanması önem arz etmektedir. Hidrojeni kimyasal olarak depolayabilen önemli bileşiklerden biri olan amonyak boran (NH3BH3), yüksek hidrojen depolama kapasitesine (teorik olarak kütlece %19,6) sahip, oda koşullarında oldukça kararlı ve dehidrojenasyonu ile yüksek saflıkta hidrojen üretimine olanak sağlayan bir bileşiktir. Bu çalışmada; amonyak boranın, amonyum format (NH4HCO2) ve sodyum borhidrürden (NaBH4) sentezlenerek yapısal özellikleri araştırılmıştır. Amonyak boran sentez koşulları için kullanılan ürünler parametrik olarak incelenmiştir. Yürütülen parametrik çalışmalar neticesinde, 45⁰C sıcaklıkta %95,22 üretim verimi ile amonyak boran bileşiği sentezlenmiştir. Çalışma kapsamında; hem kristallendirme (saflaştırma) işlemi öncesi hem de kristallendirme (saflaştırma) işlemi sonrası X-ışınları Kırınımı (XRD) analizi, Fourier Dönüşümlü Kızılötesi (FTIR) spektroskopisi ile sentezlenen amonyak boran bileşiğinin karakterizasyonu gerçekleştirilmiş ve yüksek saflıkta elde edilebildiği görülmüştür. Sentezlenmiş olan Amonyak boran numunelerinin yine sentezlenmiş olan farklı Co/Ni+Co oranlarında Ni-Co-B katalizörlerinin (50%, 60%, 70% ve 80%) XRD, FTIR, SEM-EDS, BET karakterizasyon analizleri gerçekleştirildikten sonra katalitik dehidrojenasyon deneyleri kapsamında ise, amonyak borandan hidroliz yöntemi ile 25°C ve 30°C'de hidrojen üretilmiştir. Gerçekleştirilen dehidrojenasyon deneyleri sonucunda 30°C'de %80 Co/Ni+Co içeren Ni-Co-B katalizörü en yüksek aktiviteyi göstererek en ideal kombinasyon olarak öne çıkmakla birlikte maliyet olarak uygun olup değerli metallerle sentezlenen katalizörlerin performansları kadar yüksek olduğu kanıtlanmıştır.
Özet (Çeviri)
Nowadays, a lot of research is being done worldwide to find alternative energy sources. The lightest element in the cosmos, hydrogen is abundant, safe for the environment, and a clean energy source. Safe and efficient hydrogen storage is crucial. One of the key substances that may chemically store hydrogen is ammonia borane (NH3BH3), which has a large hydrogen storage capacity (theoretically 19.6% by mass), is extremely stable at ambient temperature, and enables the creation of high-quality hydrogen through dehydrogenation. Ammonium formate (NH4HCO2) and sodium borohydride (NaBH4) were used to create ammonia borane in this study, and its structural characteristics were examined. Parametric analysis was performed on the products employed for the ammonia borane synthesis settings. As a result of the parametric studies, ammonia borane compound was synthesized at 45⁰C with a production yield of 95.22%. Within the scope of the study; characterization of the synthesized ammonia borane compound was carried out by X-ray Diffraction (XRD) analysis, Fourier Transform Infrared (FTIR) spectroscopy both before and after the crystallization (purification) process and it was seen that it could be obtained in high purity. After the XRD, FTIR, SEM-EDS, BET characterization analyses of the synthesized ammonia borane samples and Ni-Co-B catalysts (50%, 60%, 70% and 80%) with different Co/Ni+Co ratios, hydrogen was produced from ammonia borane at 25°C and 30°C by hydrolysis method within the scope of catalytic dehydrogenation experiments. As a result of the dehydrogenation experiments, the Ni-Co-B catalyst containing 80% Co/Ni+Co at 30°C showed the highest activity and proved to be the most ideal combination, as well as being cost-effective and proved to be as high as the performances of catalysts synthesized with precious metals.
Benzer Tezler
- Yüksek kalitede NixPt1-x nanopartiküllerinin sentezi, yapısal tanımlamaları ve B-N-H tabanlı hidroen depolamamalzemelerinden hidrojen üretiminde katalitik etkinliklerinin incelenmesi
The synthesis of monodisperse NixPt1-x nanoparticles, their structural characterization and their catalysis in the hydrogen generation from B-N-H based chemical hydrogen storage materials
FATMA KAPLAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
EnerjiAtatürk ÜniversitesiNanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MELİKE SEVİM
- Hidrojen depolama ortamı olarak b-n bileşiklerinin sentezlenmesi ve hidrojen üretim özelliklerinin incelenmesi
Synthesis of b-n compounds as a hydrogen storage medium and investigation of hydrogen production properties
BİLGE COŞKUNER FİLİZ
Doktora
Türkçe
2017
Kimya MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SABRİYE PİŞKİN
- Dinaftofuranofuran ve türevi bileşiklerin sentezi
Shynthesis of naphthofurano-naphthofuran and derivatives
ZAFER ODABAŞ
- Sentez gazı üretimi için Ni-Ru-Ce içeren mezogözenekli katalizörler geliştirilmesi
Development of mesoporous catalyst containing Ni-Ru-Ce for production of synthesis gas
ESRA SARİER
Yüksek Lisans
Türkçe
2010
Kimya MühendisliğiGazi ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. NAİL YAŞYERLİ
- Taç eterli bir salisilaldimin schiff bazı sentezi ve Co II, Cu II, Ni II ve UO2 VI ile komplekslerinin incelenmesi
Synthesis and characterization of crown-ether substituted salicylaldimine schiff's base ligand and its complexes with cobalt (II), Copper (II), nickel (II), and uranyl (VI)
ŞEVKET CAN