Vulcan karbona tutturulmuş platinyum nanopartiküllerinin amonyak –boranın metanolizindeki katalitik etkinlikleri
Platinum nanoparticles assembled on vulcan carbon for hydrogen generation from methanolysis of ammonia borane
Yazar: ELİF ŞEKİ DEMİRCİ
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ MELİKE SEVİM
Atatürk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Kimya = Chemistry
Dizin: Amonyak çözeltileri = Ammonia solutions ; Dehidrojenasyon = Dehydrogenaration ; Platin = Platinum ; Vulcan karbon = Vulcan carbon ; Çelik malzemeler = Steel materials

Özet:
Amaç: Bu tez çalışmasında hidrojen üretimi için aktivitesi yüksek yeni bir katalizör tasarlanmıştır. Bu çalışma iki aşamadan oluşmaktadır. İlk aşamada Platinyum nanopartikülleri ılıman şartlarda, indirgeyici, surfaktant ve yardımcı-surfaktant varlığında dört boyunlu reaktörde argon atmosferi altında sentezlenmiştir. Yöntem: Platin(II) asetilasetonat tuzu 3 ml oleyilamin içerisinde çözündü. İndirgeyici olarak morfolin boran kullanıldı ve 100˚C'de 1 saat reaksiyona tabi tutuldu. 1.8 nm boyutunda tekdüze yapıda kolloidal Pt nanopartiküller elde edildi. Çeşitli destek malzemeleri (mezogözenekli grafitik karbon nitrür, indirgenmiş grafen oksit, Ketjen Black ve Vulcan Karbon ) sıvı fazda kendiliğinden biriktirme yöntemiyle her biri Pt nanopartiküllere desteklendi. Bulgular: En yüksek aktivite elde edilen destek malzemesinin Vulcan Karbon olduğu görüldü. İkinci aşamada amonyak-boran metanolizindeki katalitik etkinlikleri incelendi. Bu aşamada katalitik etkinlikleri için sıcaklık, katalizör miktarı ve amonyak-boran miktarına bağlı hidrojen eldesi aktivitesi incelendi. Bu aşamada katalizörün karakterizasyonu TEM, XRD, XPS ve ICPMS teknikleriyle yapıldı. Son olarak ise katalizörün tekrarlanabilirlilik testleri gerçekleştirildi. 
Sonuç: Aktivasyon enerjisi 42,5 kj/mol olarak bulunmuştur.

Anahtar Kelimeler: Platin, Vulcan Karbon, dehidrojenlenme, metanoliz, amonyak boran, mono metalik.

Abstract:
Purpose: In this thesis, a new catalyst with high activity was designed for hydrogen production. This study consists of two stages. In the first step, platinum nanoparticles were synthesized under argon atmosphere in a four-neck reactor in the presence of reducing agent, surfactant and co-surfactant under mild conditions. Method: The platinum(II) acetylacetonate salt was dissolved in 3 ml of oleylamine. Morpholine borane was used as reductant and reacted for 1 hour at 100˚C. Colloidal Pt nanoparticles with a uniform structure of 1.8 nm were obtained. Different support materials (mesoporous graphitic carbon nitride, reduced graphene oxide, Ketjen Black and Vulcan Carbon) were supported into
Pt nanoparticles by self-deposition method in liquid phase. Findings: The highest activity was found to be with the support material as Vulcan Carbon. In the second stage, their catalytic activities in ammonia-borane methanolysis were investigated. At this stage, hydrogen production activity depending on temperature, catalyst amount and ammonia-borane amount was investigated for catalytic activities. Moreover, the characterization of the catalyst was done by TEM, XRD, XPS and ICP-MS techniques. Finally, the repeatability tests of the catalyst were carried out.
Result: The activation energy was found to be 42.5 kJ/mol.

Keywords: Platinum, Vulcan Carbon, methanolysis, ammonia borane, mono metallic