KOBALT BAZLI BİMETALİK NANOKATALİZÖRÜN POTASYUM BORHİDRÜR HİDROLİZ TEPKİMESİ ÜZERİNDEKİ KATALİTİK ETKİSİNİN İNCELENMESİ

Abstract

Hidrojen depolamada kullanılan bor kaynaklı bileşiklerin başında metal hidrürler gelmektedir. Bu bileşiklerden potasyum borhidrür; düşük maliyetli olması, zehirli olmaması, yüksek sıcaklıklarda kararlı olması vb. özelliklerinden dolayı önemli bir hidrojen depolama kaynağıdır. Hidroliz sonucunda kendi yapısındaki hidrojen kadar hidrojenin sudan temin edilmesini sağlayan potasyum borhidrür, hidrojen kaynağı olarak kullanılması durumunda birçok avantaj sağlamaktadır. Bu çalışmada, potasyum borhidrür hidrolizinde kullanılmak üzere kobalt (Co) ve kromdan (Cr) sentezlenen bimetalik nanokatalizörün katalitik parametreleri incelenmiştir. Katalizör sentezi ve etkisi için sırasıyla metal birleşme oranı, çözücü ortamı, katalizör miktarı, potasyum borhidrür konsantrasyonu ve sıcaklık parametreleri ışığında hidroliz tepkimesi optimum verileri elde edilmiştir. En iyi şartlarda hidrojen üretim hızı 2448,24 mL/g.min olarak belirlenmiştir. Katalizör performansını belirlemek üzere yapılan tekrarlı kullanımlar sonucunda 8. Kullanıma kadar %100 ürün veriminin sağlandığı belirlenmiştir. Tepkime kinetiği incelendiğinde tepkimenin 0. Dereceden olduğu, tepkime aktivasyon enerjisinin ise 41,3 kJ/mol olduğu belirlenmiştir. Çalışma sonucu olarak yakıt hücrelerinde hidrojen kaynağı olarak potasyum borhidrürün kullanılması durumunda hidrojen üretimi için Co-Cr katalizörünün kullanımının yerinde olacağı değerlendirilmektedir. Potasyum borhidrür, diğer hidrojen depolama özelliğindeki bileşiklere göre daha az oranda hidrojen depoladığından bugüne kadar çok araştırılmamıştır. Fakat bu çalışmada görüldüğü gibi hidrolizi sonucunda yüksek oranda hidrojen üretimi sağlanmıştır. Dolayısıyla, ileriki süreçte benzer çalışmalarla çokça karşılaşılması beklenmektedir.