Fonksiyonel Grafen Türevleri İle Desteklenmiş Metal Nanokümelerinin Sentezi, Karakterizasyonu ve Etilendiamin-Bisboran'dan Hidrojen Üretimindeki Katalitik Performanslarının Araştırılması
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Van Yüzüncü Yıl Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Kimya (Dr), Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2021
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: Yaşar Karataş
Danışman: Mehmet Gülcan
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Bu tez çalışmasında, son yıllarda üzerinde çalışılan ve önemli bir B-N türevi olarak değerlendirilen etilendiamin-bisborandan (EDB) hidroliz tepkimesi yoluyla hidrojen üreten yeni katalitik malzemeler hazırlanmış ve karakterize edilmiştir. Bu amaçla, fonksiyonel grafen türevleri olan grafen oksit (GO), amin fonksiyonel grafen oksit (GO-NH2), sülfonik asit fonksiyonel grafen oksit (GO-SO3H), karboksilli asit fonksiyonel grafen oksit (GO-COOH) destekli Pt (0), Pd (0) ve Ru (0) nanokümeleri sentezlenmiştir. Hazırlanan metal nanokümeleri arasında EDB'den hidroliz yoluyla hidrojen üretiminde en etkin olan katalitik malzeme olarak sülfonik asit fonksiyonel grafen oksit destekli Pd (0) nanokümeleri (Pd@GO-SO3H) tespit edilmiştir. Hazırlanmış olan EDB, katı destek malzemeleri ve Pd@GO-SO3H nanokatalizörü, FT-IR, ICP-OES, UV-vis, Raman, XRD, XPS, SEM, TEM, TEM/EDX, HRTEM ve 11B-NMR gibi ileri analitik ve spektroskopik yöntemler kullanılarak karakterize edilmiştir. Pd@GO-SO3H nanokatalizörünün EDB'den hidroliz yoluyla hidrojen üretiminde başlangıç TOF değeri 136 dak-1 olarak hesaplanmıştır. Bu TOF değerinin kaynakçadaki ilgili çalışmalara kıyasla oldukça yüksek olduğu tespit edilmiştir. EDB'nin hidrolizi ile hidrojen üretiminde Pd (0) nanokümelerinin tekrar kullanılabilirlik performansları da araştırılmış ve nanokatalizörün oldukça kararlı olduğu bulunmuştur. Son olarak, farklı sıcaklıklarda katalitik tepkimeler gerçekleştirilerek hidroliz tepkimesi için aktivasyon parametreleri (Ea: Aktivasyon Enerjisi; ΔH#: Aktivasyon Entalpisi; ΔS#: Aktivasyon Entropisi) ilgili denklemler kullanılarak hesaplanmıştır. Anahtar kelimeler: Etilendiamin-bisboran, Grafen türevleri, Hidrojen, Hidroliz, Metal, Nanoküme.