Dergiler / Isı Bilimi ve Tekniği Dergisi / 2021 / Cilt: 41 - Sayı: 1

HİDROJEL ESASLI $CoF_24 KATALİZÖR ile $NABH_4$’den HİDROJEN SALINIMI

RELEASING HYDROGEN FROM $NABH_4$ VIA HYDROGEL BASED $CoF_2$ CATALYST

Sayfa
1–9
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)

Hazırlanan poli (akrilamid-ko-akrilik asit) (p (AAm-co-AAc)-Co) hidrojel katalizörün hidrofilik ve makro-gözenekli yapısı $NABH_4$ çözeltisinin katalizörün iç kısımlarına kadar girebilmesine ve üretilen $H_2$'nin salınmasına olanak verdiği için gözenek difüzyon sınırlaması etkisi ihmal edilmiştir. $NABH_4$'ün dehidrojenasyon indeksi, sulu çözeltideki $NABH_4$ miktarına göre 2526,31 $mL H_2/g$ $NABH_4$ olarak hesaplanmıştır

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:Bu makalede, NaBH4'ün dehidrojenasyon reaksiyonu, Co iyon yüklü hidrojel katalizör varlığında gerçekleştirilmiştir.
📊
Temel Bulgular & Veri:Reaksiyonlar sırasıyla 25, 35 ve 45 °C'de 27, 18 ve 9 saat içinde gerçekleşmiştir.
💡
Sonuç & Katkı:Hazırlanan poli (akrilamid-ko-akrilik asit) (p (AAm-co-AAc)-Co) hidrojel katalizörün hidrofilik ve makro-gözenekli yapısı $NABH_4$ çözeltisinin katalizörün iç kısımlarına kadar girebilmesine ve üretilen $H_2$'nin salınmasına olanak verdiği için gözenek difüzyon sınırlaması etkisi ihmal edilmiştir. $NABH_4$'ün dehidrojenasyon indeksi, sulu çözeltideki $NABH_4$ miktarına göre 2526,31 $mL H_2/g$ $NABH_4$ olarak hesaplanmıştır
🔬Tür:Literatür & Derleme Çalışması
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:Alan Parametreleri

Özet

Bu makalede, NaBH4'ün dehidrojenasyon reaksiyonu, Co iyon yüklü hidrojel katalizör varlığında gerçekleştirilmiştir. Reaksiyonlar sırasıyla 25, 35 ve 45 °C'de 27, 18 ve 9 saat içinde gerçekleşmiştir. Bununla beraber, $NABH_4$'ün başlangıç konsantrasyonu ile salınan hidrojen arasındaki ilişki 45 °C' de araştırılmıştır. Başlangıç borohidrür konsantrasyonu ile üretilen $H_2$ arasında doğrusal bir ilişki olduğu belirlenmiştir. Ayrıca, reaksiyon hız sabitleri ve reaksiyon mertebesini belirlemek için diferansiyel yöntem kullanılmıştır. Böylece, deneysel veriler kullanılarak birinci derece kinetik kanıtlanmıştır. Daha sonra, dehidrojenasyon reaksiyonu için lnk’ya karşılık 1/T grafiğinin eğiminden aktivasyon enerjisi 58.26 kJ/mol olarak bulunmuştur. Bu değer, katalitik dehidrojenasyon çalışmaları için literatürde beklenen 50 kJ/mol'e neredeyse eşittir. Hazırlanan poli (akrilamid-ko-akrilik asit) (p (AAm-co-AAc)-Co) hidrojel katalizörün hidrofilik ve makro-gözenekli yapısı $NABH_4$ çözeltisinin katalizörün iç kısımlarına kadar girebilmesine ve üretilen $H_2$'nin salınmasına olanak verdiği için gözenek difüzyon sınırlaması etkisi ihmal edilmiştir. $NABH_4$'ün dehidrojenasyon indeksi, sulu çözeltideki $NABH_4$ miktarına göre 2526,31 $mL H_2/g$ $NABH_4$ olarak hesaplanmıştır

Abstract

In this paper, the dehydrogenation reaction of NaBH4 was performed in the presence of Co-ion loaded hydrogel catalyst. The reactions took place within 27, 18 and 9 hours at 25, 35 and 45 °C, respectively. In addition, the relation between the initial concentration of $NABH_4$and released hydrogen was investigated at 45°C. A linear relationship between initial borohydride concentration and produced $H_24 was determined. Also, differential method was used to determine reaction rate constants and rate order. Hence, first-order-kinetics was proved by using experimental data. After that, the activation energy was found as 58.26 kJ/mol by means of the slope of the graph of lnk versus 1/T for the dehydrogenation reaction. This value is nearly equal to 50kJ/mol, which was expected in literature for the studies of the catalytic dehydrogenation. As the hydrophilic and macroporous structure of the prepared poly(acrylamide-co-acrylic acid) (p(AAm-co-AAc)-Co) hydrogel catalyst allowed inlet of $NABH_4$ solution up to its interior and release of produced $CoF_2$, effect of pore diffusion limitation was neglected. Dehydrogenation index of NaBH4 was calculated as 2526.31 mL $H_2/g$ $NABH_4$ according to the amount of $NABH_4$ in the aqueous solution

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

BOYNUEĞRİ, T. A., GÜRÜ, M. (2022). HİDROJEL ESASLI $CoF_24 KATALİZÖR ile $NABH_4$’den HİDROJEN SALINIMI. Isı Bilimi ve Tekniği Dergisi, Cilt: 41 - Sayı: 1, 1–9. https://ajindex.com/articles/542465

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (7)

  1. Balbay A. and Şahin Ö., 2014, Hydrogen production from sodium borohydride in boric acid- water mixtures, Energy Sources, Part A, 36 (11), 1166-74.
  2. Boynuegri T.A., Karabulut A.F. and Gürü M., 2016, Synthesis of borohydride and catalytic dehydrogenation by hydrogel based catalyst, J Electronic Materials, 45 (8), 3949-56. Boynuegri T.A. and Guru M., 2017, Catalytic dehydrogenation of calcium borohydride by using hydrogel catalyst, Int. J Hydrogen Energy, 42, 17869-73. Çakanyıldırım Ç. and Gürü M., 2009, Production of NaBH4 and hydrogen release with catalyst, Renew Energy, 34, 2362-65. Çakanyıldırım Ç. and Gürü M., 2010, Supported CoCl2 catalyst for NaBH4 dehydrogenation, Renew Energy, 35, 839-844. Çakanyıldırım Ç. and Gürü M., 2008, Processing of LiBH4 from its elements by ball milling method, Renew Energy, 33, 2388–92.
  3. Eberle U., Felderhoff M. and Schüth F., 2009, Chemical and physical solutions for hydrogen storage, Angewandte Chemie Int. Ed., 48(36), 6608-30.
  4. Fernandez-Moreno J., Guelbenzu G., Martı´n A.J., Folgado M.A., Ferreira-Aparicio P., Chaparro A.M., 2013, A portable system powered with hydrogen and one single air-breathing PEM fuel cell, Appl Energy, 109, 60-6.
  5. Ingersoll J.C., Mani N., Thenmozhiyal J.C. and Muthaiah A., 2007, Catalytic hydrolysis of sodium borohydride by a novel nickel–cobalt–boride catalyst, J Power Sources, 173(1), 450-57.
  6. Jeong S.U., Kim R.K., Cho E.A., Kim H.J., Nam S.W., OH I.H., Hong S.A. and Kim S.H., 2005, A study on hydrogen generation from NaBH4 solution using the high performance Co-B catalyst, J Power Sources, 144 (1), 129-134. Kaufman C.M., 1981, Catalytic Generation of Hydrogen from the Hydrolysis of Sodium-Borohydride: Application in a Hydrogen/Oxygen Fuel Cell, Ph.D. Thesis, The Louisiana State University and Agricultural and Mechanical College, Baton Rouge, LA. Kaya S., Gürü M. and Ar I., 2011, Synthesis of magnesium borohydride from its elements and its usage in hydrogen recycle, Energy Sources, Part A, 33 (23), 2157-70. Nayar M.G., 1981, Hydrogen Energy: An inexhaustible abundant clean energy system, Proc. Indian Acad. Sci. Section C: Engineering Sciences, 4, 57-73.
  7. Nunes H.X., Ferreira M.J.F., Rangel C.M. and Pinto A.M.F.R., 2016, Hydrogen generation and storage by aqueous sodium borohydride (NaBH4) hydrolysis for small portable fuel cells (H2 - PEMFC), Int. J Hydrogen Energy, 41, 15426-32. Sahiner N. and Yaşar A.O., 2014, H2 generation from NaBH4 and NH3BH3 using metal catalysts prepared within p(VI) capsule pa