Synthesis and characterization of hydrogenphosphate-stabilized nickel(0) nanoclusters as catalyst for 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: 2006
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: ÖNDER METİN
Danışman: SAİM ÖZKAR
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Yakın gelecekte, depolama tekniklerinin gelişimi ile hidrojenin enerji taşıyıcıolarak kullanılması büyük ölçüde kolaylaşacaktır. Hidrojen ekonomisinde, istenilensıcaklıkta hidrojen eldesi için NaBH4, KBH4, LiH, NaH gibi kimyasal hidrürlerhidrojen depolama malzemesi olarak test edilmektedir. Bu kimyasal hidrürlerarasında, normal koşullarda kararlı, sulu çözeltisinde güvenli ve kontrollü bir şekildehidrojen gazı elde edilen sodyum borhidrür, en ideal hidrojen depolama malzemesiolarak gorünmektedir. Ancak, sodyum borhidrürün sulu çözeltisindeki hidrolizi çokyavaş olduğu için uygun bir katalizör kullanılması gerekmektedir. Sodyumborhidrürün hidrolizinde bugüne kadar kullanılan katalizörlerin hepsi heterojenkatalizördür ve dolayısıyla yüzey alanlarının küçük olması nedeniyle düşük katalitiketkinliğe sahiptir. Bu nedenle, geniş yüzey alanına sahip metal(0) nanokümelerininkatalizör olarak kullanılması, katalitik etkinliğin arttırılması için önemli biryöntemdir.Nikel(0) nanokümelerinin eş zamanlı oluşumu ve sodyum borhidrürünkatalitik hidrolizi aynı ortamda gerçekleştirildi. Nikel(0) nanokümeleri, nikel(II)asetilasetonatın sulu çözeltide sodyum borhidrür ile indirgenmesi ile hazırlandı vehidrojenfosfat anyonu ile kararlı hale getirildi. Sentezlenen nikel(0) nanokümeleriXPS (X-Ray Fotoelektron Spektroskopisi), Toz XRD, FT-IR, UV-Vis ve NMRspektroskopik yöntemleri ile tanımlandı. Nikel(0) nanokümeleri ile katalizlenensodyum borhidrürün hidrolizi tepkimesinin kinetiği, katalizör derişimine, substratderişimine, kararlaştırıcı iyon derişimine ve sıcaklığa bağlı olarak incelendi. Kinetikçalışmalar sonucunda nikel(0) nanokümeleri ile katalizlenen sodyum borhidrürünhidrolizi tepkimesinin katalizör derişimine göre birinci dereceden ve substratderişimine göre sıfırıncı dereceden olduğu bulunmuştur. Kinetik verilerindeğerlendirilmesi ile nikel(0) nanokümeleri ile katalizlenen sodyum borhidrürünhidrolizi tepkimesinin aktivasyon parametreleri belirlenmiştir ve hidrojenfosfat ilekararlı hale getirilmiş nikel(0) nanokümelerinin sodyum borhidrürün hidrolizitepkimesi için külçe nikele göre daha düşük aktivasyon enerjisi sağladığıbulunmuştur.Anahtar kelimeler: Nikel(0) nanokümeleri; Sodyum borhidrürün hidrolizi;Hidrojenfosfat, Heterojen katalizör, X-ışınları fotoelektron spektroskopisi (XPS);FT-IR, UV-Görünür Spektroskopisi.