Magnezyum oksit destekli metal nanokümeler: Hazırlanması, tanımlanması ve hidrazin-boranın tam dehidrojenlenme tepkimesindeki katalitik etkinliğinin incelenmesi
Mgo supported metal nanoclusters: Preparation, definition and investigation of catalytic activity in the complete dehydrogenation of hydrazine borane
Yazar: ŞERİF SAĞLAM
Danışman: DOÇ. DR. MEHMET GÜLCAN
Yüzüncü Yıl Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: Kimya = Chemistry
Dizin: Dehidrojenasyon = Dehydrogenaration ; Hidrojen = Hydrogen ; Hidrojen enerjisi = Hydrogen energy ; Katalizörler = Catalysts

Özet:
Bu çalışmada, bazik yapıya sahip MgO katı destekli CoPt nanokümelerinin hazırlanması, tanımlanması ve hidrazin-boranın tam dehidrojenleme tepkimesindeki katalitik etkinlikleri incelenmiştir. Bazik katı destek malzemeleri yapısında kararlaştırılmış metal(0) nanoparçacıkları, oda sıcaklığında çözelti fazında metal tuzunun destekleyici yüzeyine depolanması ve daha sonra NaBH4 kullanılarak indirgenmesiyle hazırlandı. Bu şekilde hazırlanan metal(0) nanoparçacıkları katı olarak izole edildi ve endüktif eşleşmiş plazma kütle spektrometresi (ICP-MS), toz X-ışınları kırınımı (P-XRD), geçirimli elektron mikroskopisi (TEM), enerji dağılımlı X-ışınları spektroskopisi (EDX) ve X-ışını fotoelektron spektroskopisi (XPS) teknikleri kullanılarak tanımlandı. Bazik katı destek MgO yapısında kararlaştırılmış CoPt nanoparçacıklarının katalitik etkinlikleri ile bu katalizörlerin varlığında hidrazin-boranın tam dehidrojenlemesi tepkimesinin kinetiği, farklı katalizör ve substrat derişimine ve sıcaklığa bağlı olarak çalışıldı. Hidrazin-boranın tam dehidrojenlenme tepkimesine ilişkin hız kanunu ve aktivasyon parametreleri (Arrhenius aktivasyon enerjisi (Ea), aktivasyon entalpisi (ΔH#) ve aktivasyon entropisi (ΔS#) elde edilen kinetik veriler kullanılarak hesaplandı.

Abstract:
In this master study, we report the preparation, characterization and the investigation of the catalytic activities of basic solid support, MgO, supported metal(0) nanoparticles in the complete dehydrogenation of hydrazine-borane. The basic solid support materials stabilized metal(0) nanoparticles were prepared storing the supporting surface formed by the metal salt in the solution phase and then reduced using a suitable reducing agent such as NaBH4 at room temperature. The prepared metal(0) nanoparticles were isolated as solid materials and characterized by using inductively coupled plasma-mass spectrometer (ICP-MS), powder X-rays diffraction (P-XRD), transmission electron microscopy (TEM), energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDX) and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) tecniques. The catalytic activity of basic solid materials stabilized metal(0) nanoparticles and the kinetics of hydrogen generation from the complete dehydrogenation of hydrazine-borane were studied depending on catalyst concentration, substrate concentration and temperature. The rate laws and the activation parameters (Arrhenius activation energy, Ea; activation enthalpy, ΔH#; and activation entropy, ΔS#) for catalytic dehydrogenation reaction of hydrazine-borane were calculated from the obtained kinetic data.