Synthesis and characterization of ruthenium (O) nanoparticles as catalyst in the hydrolysis of sodium borohydride
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Fen Edebiyat Fakültesi, Kimya Bölümü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2005
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: MEHMET ZAHMAKIRAN
Danışman: SAİM ÖZKAR
Özet:Öz SODYUM BORHİDRÜRÜN HİDROLİZİNİ KATALİZLEYEN RUTENYUM(O) NANOKÜMELERİNİN SENTEZLENMESİ VE TANIMLANMASI Zahmakıran, Mehmet Yüksek Lisans, Kimya Bölümü Tez Yöneticisi: Prof. Dr. Saim Özkâr Nisan 2005, 78 sayfa Sodyum borhidrür alkali çözeltilerde kararlı olmasına karşın suda uygun bir katalizör eşliğinde hidrolizi sonucu hidrojen gazı açığa çıkarır. Bu yolla yakıt pilleri için gerekli olan hidrojen gazı güvenli bir şekilde sağlanabilir. Bugüne kadar sodyum borhidrürün hidrolizinde kullanılan katalizörlerin biri dışında hepsi heterojendir, bu yüzden bu katalizörlerin katalitik etkinlikleri sınırlı yüzey alanlarından dolayı sınırlıdır. Bu bağlamda metal nanokümelerinin katalizör olarak kullanımı, sahip oldukları geniş yüzey alanlarından dolayı, katalitik etkinliği arttıran potansiyel bir yöntem olarak beklenilmektedir. vıBu tezde ilk kez rutenyum(O) nanokümelerinin sodyum borhidrürün hidrolizinde katalizör olarak kullanımını sunuyoruz. Rutenyumun suda çözünen nanokümeleri, sulu çözeltide R11CI3.XH2O tuzunun indirgenmesi ve daha sonra üç farklı ligantla (dodekantiyol, etilendiamin ve asetat) kararlı hale getirilmeleriyle hazırlandı. Hazırlanan farklı kolloit haldeki materyaller arasında asetat ile kararlı hale getirilen rutenyum(O) nanokümeleri sodyum borhidrürün hidrolizinde en yüksek katalitik etkinliği gösterdi. Asetat ile kararlı hale getirilen rutenyum(O) nanokümeleri TEM, XPS ve FT1R yöntemleri ile tanımlandı. TEM analizi sonucunda asetat ile karar h hale getirilen rutenyum(O) nanokümelerinin tanecik büyüklüğü 2.62Ü.18 nm olarak hesaplandı. Asetat ile kararlı hale getirilen rutenyum(O) nanokümeleri tarafından katalizlenen sodyum borhidrürün hidroliz tepkimesinin kinetiğide katalizör derişimine, sodyum borhidrür derişimine, kararlaştırıcı asetatın derişimine ve sıcaklığa bağlı olarak çalışıldı. Tepkime için geçerli olan aktivasyon parametreleri kinetik sonuçlarının ışığında hesaplandı. Bu katalizör şimdiye kadar bulunan en düşük aktivasyon enerjisini sağladı. Anahtar kelimeler: Sodyum borhidrürün hidrolizi; Rutenyum(O) nanokümeleri; Transmisyon elektron mikroskopisi (TEM); X-ışınları fotoelektron spektroskopisi (XPS); Homojen katalizör. vıı