Sodyum bor hidrürden hidrojen üretimi için Co3O4 destek malzemesi üzerine D.C. magnetron saçtırma ve poliol yöntemleri ile Pt, Pd, Ru, Ni ve Co katalizörlerin hazırlanması

---

Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Atatürk Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Nanobilim ve Nanomühendislik Anabilim Dalı, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2018

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: Gamze BOZKURT

Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): Abdulkadir ÖZER

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Dünya nüfusundaki artış ve mevcut enerji kaynaklarının giderek tükenmesi ülkelerin alternatif enerji kaynaklarına yönelmesine sebep olmuştur. Ayrıca fosil yakıtların çevreye verdiği zarar daha temiz yakıt arayışlarına yol açmıştır. Bu durum göz önüne alındığında tüm dünyayı ilgilendiren bir enerji taşıyıcısı olan hidrojenin aktif bir şekilde kullanılabilmesi için pratik olarak üretilmesi ve depolanması önemli bir konu haline gelmiştir. Bu kapsamda sodyum bor hidrürün (NaBH4) hidrolizi yoluyla hidrojen üretimi için kullanılan katalizörleri sentezleme ve ilgili sistem tasarımı oldukça önemlidir. Bu çalışmada NaBH4'den hidrojen üretimi için mikrodalga ısıtma-poliol ve saçtırma yöntemleri kullanılarak Co3O4 destek malzemesi üzerine Ni, Co, Ru, Pd ve Pt katalizörleri sentezlenmiştir. Katalizörler ve destek malzemesi X-ışını difraktometresi (XRD), taramalı elektron mikroskobu (SEM), geçirimli elektron mikroskobu (TEM), X-ışını fotoelektron spekrometresi (XPS), İndüktif eşleşmiş plazma kütle spektrometresi (ICP-MS), azot adsorpsiyon/desorpsiyon izotermleri (BET) ve Fourier dönüşüm kızılötesi spektroskopisi (FTIR) yöntemleri ile karakterize edilmiştir. Katalizörlerin ortalama partikül boyutları 3,2-33,9 nm arasında değişiklik göstermiştir. Hazırlanan katalizörlerin aktivitelerinin incelenmesi için bir sistem tasarımı yapılmış ve uygulamaya alınmıştır. Reaktör için ısıtma-soğutma sistemi tasarlanmıştır. Reaktörden çıkan hidrojen kurutucudan geçirildikten sonra hidrojen için kalibre edilmiş yüksek hassasiyetli kütlesel akış ölçüm cihazına gönderilmiş ve zamana karşı hidrojen debileri otomatik olarak ölçülerek veriler kaydedilmiştir. Katalizör miktarı, NaBH4 ve NaOH konsantrasyonunun hidrojen üretim hızına etkileri incelenmiştir. En yüksek hidrojen üretim hızı 6514 ml/gkat.dk ile mikrodalga ısıtma-poliol yöntemi ile hazırlanan Ru-Co3O4 katalizöründen elde edilmiştir. Mikrodalga ısıtma-poliol yöntemi ile hazırlanan katalizörlerin saçtırma yöntemi ile hazırlanan katalizörlerden daha yüksek aktivite gösterdiği tespit edilmiştir.