KBH4 Hidrolizi için Aktif karbon Destekli Nano Metal Ru-Ni-B Katalizörün Sentezi ve Kinetik Değerlendirilmesi

Abstract

İlk defa bu çalışmada, yöresel adı bıtım olan ve yörenin önemli gelir kaynaklarından biri sayılan doğal bıttım sabunu yapımında kullanıldıktan sonra geriye kalan tarımsal atık kısmından mikrodalga destekli aktif karbon sentezlenmiş (BAC) ve Ru-Ni-B katalizöründe destek maddesi olarak kullanılmıştır. Elde edilen katalizör Potasyum borhidrür (KBH4)’ün sudaki bozunma reaksiyonunda kullanılarak hidrojen elde etmek amaçlanmıştır. Çözelti sıcaklığı, KBH4 yüklemeleri ve katalizör miktarı gibi parametrelerin KBH4 çözeltilerinden hidrojen üretimi üzerindeki performansı araştırıldı. Ayrıca, Ru-Ni-B@BAC katalizörlerin karakteristik özellikleri, SEM-EDS, XRD gibi analitik teknikler kullanılarak gerçekleştirilmiştir. 30°C, 10ml çözelti ve farklı katalizör miktarları varlığında yapılan deneylerde katalizör miktarının artması ile hidroliz reaksiyonunun daha kısa sürede sonlandığını gözlemlenmiş. Sabit katalizör ve KBH4 miktarları ile farklı sıcaklıklar varlığında (20°C-50°C) yapılan deneylerde sıcaklığın artması ile reaksiyon süresinin kısaldığı ve hidrojen üretim hızının arttığı, ayrıca KBH4 konsantrasyonun artması ile de reaksiyon hızının arttığı gözlemlenmiştir. Daha önceki çalışmalardan edinen tecrübeye istinaden Ru bazlı katalizörlerde alkali ortamın artması ile aktivitenin düştüğü gözlemlenmişti Bu yüzden çalışmamızda %1 KOH kullanıldı. Süreci etkileyen kinetik parametreler test edilerek 30?C’de, 10 ml çözelti 25 mg katalizör %1 KBH4 koşullarda belirlenen Ru-Ni-B@BAC katalizörünün hidrojen üretim hızı 2638.08 ml (g kat dk)-1 olarak gözlemlendi. Ka 61.308 kjmol-1 olduğu tahmin edilmektedir.

İlk defa bu çalışmada, yöresel adı bıtım olan ve yörenin önemli gelir kaynaklarından biri sayılan doğal bıttım sabunu yapımında kullanıldıktan sonra geriye kalan tarımsal atık kısmından mikrodalga destekli aktif karbon sentezlenmiş (BAC) ve Ru-Ni-B katalizöründe destek maddesi olarak kullanılmıştır. Elde edilen katalizör Potasyum borhidrür (KBH4)’ün sudaki bozunma reaksiyonunda kullanılarak hidrojen elde etmek amaçlanmıştır. Çözelti sıcaklığı, KBH4 yüklemeleri ve katalizör miktarı gibi parametrelerin KBH4 çözeltilerinden hidrojen üretimi üzerindeki performansı araştırıldı. Ayrıca, Ru-Ni-B@BAC katalizörlerin karakteristik özellikleri, SEM-EDS, XRD gibi analitik teknikler kullanılarak gerçekleştirilmiştir. 30°C, 10ml çözelti ve farklı katalizör miktarları varlığında yapılan deneylerde katalizör miktarının artması ile hidroliz reaksiyonunun daha kısa sürede sonlandığını gözlemlenmiş. Sabit katalizör ve KBH4 miktarları ile farklı sıcaklıklar varlığında (20°C-50°C) yapılan deneylerde sıcaklığın artması ile reaksiyon süresinin kısaldığı ve hidrojen üretim hızının arttığı, ayrıca KBH4 konsantrasyonun artması ile de reaksiyon hızının arttığı gözlemlenmiştir. Daha önceki çalışmalardan edinen tecrübeye istinaden Ru bazlı katalizörlerde alkali ortamın artması ile aktivitenin düştüğü gözlemlenmişti Bu yüzden çalışmamızda %1 KOH kullanıldı. Süreci etkileyen kinetik parametreler test edilerek 30?C’de, 10 ml çözelti 25 mg katalizör %1 KBH4 koşullarda belirlenen Ru-Ni-B@BAC katalizörünün hidrojen üretim hızı 2638.08 ml (g kat dk)-1 olarak gözlemlendi. Ka 61.308 kjmol-1 olduğu tahmin edilmektedir.