Aktif karbon destekli Co-B katalizörü kullanılarak sodyum borhidrür hidrolizi ile hidrojen üretilmesi

---

Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Eskişehir Osmangazi Üniversitesi, FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ, KİMYA MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2022

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: BAŞAK BUSE İŞÇİ

Danışman: Mine Özdemir

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Bu çalışma kapsamında katalitik hidroliz tepkimesi ile hidrojen üretmek için ticari aktif karbon (TAC) destekli % 15 Co içeren Co-B / TAC katalizörü ve Paulownia ağacı odunundan üretilen aktif karbon (PAC) destekli %15 Co içeren Co-B / PAC katalizörü emdirme ve sodyum borhidrürle kimyasal indirgeme yöntemi kullanılarak sentezlenmiştir. Sentez sonrası katalizörlerin XRD, BET ve SEM/EDS ile karakterizasyonu yapılmıştır. Çalışmanın ikinci aşamasında sentezlenen katalizörlerin sodyum borhidrür hidroliz reaksiyonunda kullanılarak katalitik performansları incelenmiştir. Hidrojen üretim hızı ve verimine sodyum hidroksit ve sodyum borhidrür derişimi, katalizör miktarı ve tepkime sıcaklığının etkisi incelenmiştir. Co-B / TAC katalizörünün kullanıldığı hidroliz tepkimelerinde 400 devir/dk ve 600 devir/dk olmak üzere iki farklı karıştırma hızı uygulanmıştır. Ayrıca hidroliz tepkimesinin kinetiği ve sentezlenen katalizörlerin tekrar kullanılabilirliği incelenmiştir. Co-B / TAC katalizörü ile 50 °C tepkime sıcaklığında 400 devir/dk ve 600 devir/dk karıştırma hızlarında sırasıyla en yüksek hidrojen üretim hızları 2798,93 mL / gkatdk ve 2822,68 mL / gkatdk olarak belirlenmiştir. Co-B / PAC katalizörü ile 50 °C tepkime sıcaklığında 600 devir/dk karıştırma hızında en yüksek hidrojen üretim hızı 3398,23 mL / gkatdk bulunmuştur. En uygun hidroliz tepkime koşullarında, Co-B / PAC katalizörünün katalitik aktivitesinin Co-B / TAC'den yüksek olduğu saptanmıştır. Ayrıca Co-B / TAC katalizörünün tekrar kullanılabilirliğinin daha iyi olduğu da belirlenmiştir. Katalitik hidroliz tepkimesinin kinetik analizi sonucunda, Co-B / TAC katalizörü kullanılan hidroliz reaksiyonunun sıfırıncı mertebe kinetik modele daha uygun olduğu belirlenmiştir. Co-B / PAC katalizörü için hidroliz tepkimesinin hem sıfırıncı mertebe kinetik modele hem de birinci mertebe kinetik modele uyduğu bulunmuştur. Hidroliz tepkimelerin aktivasyon enerjisi Co-B / TAC ve Co-B / PAC katalizörleri için sırasıyla 46,75 kJ/mol ve 49,46 kJ/mol olarak hesaplanmıştır.