Fonksiyonel grafen türevleri ile desteklenmiş metal nanokümelerinin sentezi, karakterizasyonu ve etilendiamin-bisboran'dan hidrojen üretimindeki katalitik performanslarının araştırılması
Synthesis and characterization of metal nanoclusters supported by functionalized graphene derivatives and the investigation of catalytic performance in the hydrogen production from ethylendiamine-bisborane
- Tez No: 690306
- Danışmanlar: PROF. DR. MEHMET GÜLCAN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Etilendiamin-bisboran, Grafen türevleri, Hidrojen, Hidroliz, Metal, Nanoküme, Anorganik kimya, Metaller, Ethylenediamine-bisborane, Graphene derivatives, Hydrogen, Hydrolysis, Metal, Nanocluster, Inorganic chemistry, Metals
- Yıl: 2021
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Van Yüzüncü Yıl Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
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.
Özet (Çeviri)
In this thesis, new catalytic materials that produces hydrogen via hydrolysis reaction from ethylenediamine-bisborane (EDB), which has been studied in recent years and is considered as an important B-N derivative, were prepared and characterized. For this purpose, functional graphene derivatives such as graphene oxide (GO), amine functionalized graphene oxide (GO-NH2), sulfonic acid functionalized graphene oxide (GO-SO3H), carboxylic acid functionalized graphene oxide (GO-COOH) supported Pt (0), Pd (0) and Ru (0) nanoclusters were synthesized. Among the prepared metal nanoclusters, the most effective catalytic material as sulfonic acid functionalized graphene oxide supported Pd (0) nanoclusters (Pd@GO-SO3H) in the production of hydrogen from EDB by hydrolysis was determined. Advanced analytical and spectroscopic methods such as FT-IR, ICP-OES, UV-vis, Raman, XRD, XPS, SEM, TEM, TEM/EDX, HRTEM and 11B-NMR have been used for the characterization of prepared EDB, solid support materials and Pd@GO-SO3H nanocatalyst. Initial TOF value of Pd@GO-SO3H nanocatalyst in hydrogen production from EDB by hydrolysis was calculated as 136 min-1. It has been determined that this TOF value is quite high compared to the related studies in the literature. Finally, by performing catalytic reactions at different temperatures, activation parameters (Ea: Activation Energy; ΔH#: Enthalpy of Activation; ΔS#: Entropy of Activation) for the hydrolysis reaction were calculated using the related equations.
Benzer Tezler
- Investigation of capacitive behaviour of emulsion polymerized pedot and its nanocomposites
Emülsiyon polimerizasyonu ile sentezlenen pedot ve nanokompozitlerinin kapasitif özelliklerinin incelenmesi
DENİZ GÜLERCAN
Doktora
İngilizce
2019
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ABDÜLKADİR SEZAİ SARAÇ
- Graphene and silane reinforced polyurethane nanocomposite coating
Grafen ve silan takviyeli poliüretan nanokompozit kaplama
İREM ELMAS KANT ALEMDAR
Doktora
İngilizce
2025
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NİLGÜN KIZILCAN
- Fabrication and characterization of nickel oxide functionalized graphene oxide-polyacrylamide nanocomposites
Nikel oksit ile fonksiyonelleşmiş grafen oksit-poliakrilamid nanokompozitin üretimi ve karakteristik özelliklerinin incelenmesi
CUMHUR YILDIRIM
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiNanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FİGEN KADIRGAN
- Graphene oxide/calcium titanate composite preparation for humidity sensing by quartz crystal microbalance
Kuvars kristal mikrobalans ile nem tayinine yönelik grafen oksit/kalsiyum titanat kompozitlerin üretimi
ZEYNEP DEMİRTAŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Biyomühendislikİstanbul Teknik ÜniversitesiNanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BİRGÜL BENLİ
- Karbazol sübstitüye ftalosiyanin içeren nanoajanların ve indirgenmiş grafen oksit süperkapasitör nanokompozitlerin tasarımı
Design of carbazole substituted phthalocyanine-containing nanoagents and supercapacitive reduced graphene oxide nanocomposites
ÖZLEM İPSİZ ÖNEY
