KaydedilenlerDerginizi ekleyin

Dergiler / Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi / 2022 / Cilt: 37 - Sayı: 1

Farklı destekler ile hazırlanan sentetik Co-Mn-Pt katalizörünün NaBH4 hidroliz performansı ve kinetik değerlendirmesi

NaBH4 hydrolysis performance and kinetic evaluation of synthetic Co-Mn-Pt catalyst prepared with different supports

Çetin ÇAKANYILDIRIM
Metin GÜRÜ
Sayfa
423–437
Yayın Tarihi
2022-10-18
DOI
—
🏛️Bu makalenin bibliyografik verileri ve tam metin bağlantısı DergiPark üzerinden sağlanmıştır.
DergiPark Kaydı ↗
✨

Yapay Zeka Hızlı Bakış & Çıkarımlar

AI Insight
⚡ TL;DR(1 Cümlede Hızlı Çıkarım)

Hidroliz tepkimesi için uygun NaOH miktarı 0,15 M olarak tespit edilmiştir.

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:Bu çalışmada Co0,92-xMn0,08Ptx/TiO2 ve Co0,92-xMn0,08Ptx/Al2O3 nano katalizörleri sentezlenmiştir.
📊
Temel Bulgular & Veri:Katalizörlerin hidroliz yöntemi ile NaBH4’ü parçalararak yüksek hızda hidrojen üretme yetenekleri belirlenmiştir.
💡
Sonuç & Katkı:Hidroliz tepkimesi için uygun NaOH miktarı 0,15 M olarak tespit edilmiştir.
🔬Tür:Deneysel Tarla Denemesi
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:NaBH4 · hidroliz · destekli katalizör

Özet

Bu çalışmada Co0,92-xMn0,08Ptx/TiO2 ve Co0,92-xMn0,08Ptx/Al2O3 nano katalizörleri sentezlenmiştir. Destekli katalizörlerin üretilmesinde impregnasyon tekniği kullanılmıştır. Katalizörlerin hidroliz yöntemi ile NaBH4’ü parçalararak yüksek hızda hidrojen üretme yetenekleri belirlenmiştir. Katalizörlerin özelliklerinin belirlenmesi için geçirimli ve taramalı electron mikroskopları (TEM ve SEM), X-ışını difraktometresi (XRD), yüzey alanı ölçüm ve gözenek dağılımı (Brunauer Emmett Teller) analizleri, enerji dağılım spektroskopisi (EDX) ve hidroliz testleri gerçekleştirilmiştir. Testler destek ile aktif bileşenin birbiri ile iyi bir uyum içinde ve sıkıca tutunmuş halde olduğunu göstermiştir. TiO2 destek ile aktivitenin daha yüksek olduğu ve 22 ˚C sıcaklıkta 40 mg Co0,85Mn0,08Pt0,07/TiO2 katalizör ile gerçekleştirilen hidroliz testlerinde 5 mL (0,525 M) NaBH4 çözeltisinin hidrojen üretim hızı 6.250 mL H2/min.gkat olarak bulunmuştur. Değişik NaOH, NaBH4 miktarları ve sıcaklıklarda kinetik çalışmalar yapılmıştır. Hidroliz tepkimesi için uygun NaOH miktarı 0,15 M olarak tespit edilmiştir. Tepkime hızı üzerinde katalizör miktarının etkin, NaBH4 miktarına göre ise sıfırıncı dereceden kinetiğe sahip olduğu belirlenmiştir. Co0,85Mn0,08Pt0,07 içerikli katalizörlerin TiO2 ve Al2O3 destekleri için sırasıyla 34,19 ve 40,02 kJ/mol aktivasyon enerjisine sahip olduğu tespit edilmiştir.

Abstract

In this study, Co0.92-xMn0.08Ptx/TiO2 and Co0.92-xMn0.08Ptx/Al2O3 nano catalysts were synthesized. Impregnation method was applied for the supported catalyst synthesis. Catalyst’s abilities were tested on decomposing of NaBH4 and produce hydrogen with high rate. Transmission and scanning electron microscopies, X-ray diffraction (XRD), surface area and porosity (Brunauer Emmett Teller) and energy dispersion X-ray spectroscopy techniques are used to determine the catalyst properties. Tests prove that the catalyst active sites and support are fit well and embeded strongly. 40 mg Co0.85Mn0.08Pt0.07/TiO2 catalyst results in 6,250 mL H2/min.gcat hydrogen production rate with 5 mL (0.525 M) NaBH4 at 22°C. Different NaOH, catalyst, NaBH4 amounts and temperatures were investigated to obtain kinetis data. Optimum NaOH amount was obtained as 0.15 M for the hydrolysis reaction. Results reveals that the catalyst amounts mainly change the rate whereas hydrolysis reaction occurs according to zero order for NaBH4. Activation energies of Co0.85Mn0.08Pt0.07 containing TiO2 and Al2O3 supported catalysts were calculated as 34.19 and 40.02 kJ/mol, respectively.

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

ÇAKANYILDIRIM, Ç., GÜRÜ, M. (2022). Farklı destekler ile hazırlanan sentetik Co-Mn-Pt katalizörünün NaBH4 hidroliz performansı ve kinetik değerlendirmesi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, Cilt: 37 - Sayı: 1, 423–437. https://ajindex.com/articles/523403

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (12)

  1. Peng C., Li T., Zou Y., Xiang C., Xu F., Zhang J., Sun L., Bacterial cellulose derived Carbon as a support for catalytically active CoB alloy for hydrolysis of sodium borohydride, Int. J. Hydrogen Energy, 46, 666-675, 2021.
  2. Li J., Hong X., Wang Y., Luo Y., Huang P., Li B., Zhang K., Zou Y., Sun L., Xu F., Rosei F., Verevkin S.P., Pimerzin A.A., Encapsulated cobalt nanoparticles as a recoverable catalyst for the hydrolysis of sodium borohydride, Energy Storage Mater., 27, 187-197, 2020.
  3. Ceyhan A.A., Edebali S., Fangaj E., A study on hydrogen generation from NaBH4 solution using Co loaded resin catalysts, Int. J. Hydrogen Energy, 45, 34761-34772, 2020. Eugénio S., Demirci U.B., Silva T.M., Carmezim M.J., Montemor M.F., Copper-cobalt foams as active and stable catalysts for hydrogen release by hydrolysis of sodium borohydride, Int. J. Hydrogen Energy, 41, 8438-8448, 2016.
  4. Kilinc D., Sahin O., Highly active and stable CeO2 supported nickel complex catalyst in hydrogen generation, Int. J. Hydrogen Energy, 46, 499-507, 2021.
  5. Balciunaite A., Sukackiene Z., Antabaviciute K., Vaiciuniene J., Naujokaitis A., Tamasauskaite-Tamasiunaite L., Norkus E., Investigation of hydrogen generation from sodium borohydride using different cobalt catalysts, Int. J. Hydrogen Energy, 46, 1989-1996, 2021.
  6. Kılınç D., Şahin Ö., Performance of Zn Schiff Base complex catalyst in NaBH4 hydrolysis reaction, Int. J. Hydrogen Energy, 45, 34783-34792, 2020.
  7. Filiz B.C., Figen A.K., Hydrogen production from sodium borohydride originated compounds: Fabrication of electrospun nano-crystaline Co3O4 catalyst and its activity, Int. J. Hydrogen Energy, 44, 9883-9895, 2019.
  8. Çakanyıldırım Ç., Gürü M., Processing of LiBH4 from its elements by ball milling method, Renewable Energy, 33(11), 2388-2392, 2008.
  9. Çakanyıldırım Ç., Demirci Ü., Şener T., Qiang X., Philippe M., Nickel based bimetallic nanocatalysts in high extent dehydrogenation of hydrazine borane, Int. J. Hydrogen Energy, 37, 9722-9729, 2012.
  10. Deng J., Sun B., Xu J., Shi Y., Xie L., Zheng J., Li X., A monolithic sponge catalyst for hydrogen generation from sodium borohydride solution for portable fuel cells, Inorganic Chemistry Frontiers, Inorg. Chem. Front., 8, 35-40, 2021.
  11. İzgi M.S., Baytar O., Şahin Ö., Kazıcı H.Ç., CeO2 supported multimetallic nano materials as an efficient catalyst for hydrogen generation from the hydrolysis of NaBH4, Int. J. Hydrogen Energy, 45, 34857-34866, 2020.
  12. Balbay A., Selvitepe N., Saka C., Fe doped CoB catalysts wit