Search Results

Now showing 1 - 3 of 3
  • Master Thesis
    Amin Boranın Dehidrojenlenmesi için Bakır Nanoparçacık Eklenmiş Politiyofenin Hazırlanması
    (2017) Alablaq, Salha; Kaya, Murat
    Nanokatalizörler sahip oldukları büyük yüzey-hacim oranları sebebi ile yüksek katalitik aktivite gösteren malzemeler olarak bilinmektedirler. Koloidal nanoparçacıkların sulu çözeltileri gibi homojen nanokatalizörler ise reaksiyonun oluşması için kullanılan başlangıç maddeleri ve oluşan ürünler ile aynı fazda bulunmaktadır. Bu tip katalizörlerin heterojen katalizörlere karşı başlıca avantajı sahip oldukları yüksek seçicilik olarak sayılabilir. Ancak düşük termal kararlılıkları, ciddi metal kirliliği ve reaksiyon ortamından geri kazanımındaki zorluk homojen katalizörlerin karşılaştığı başlıca zorluklardır. Bu zorlukların üstesinden gelebilmek için heterojen nanokatalizörler yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu tür katalizörlerde metal nanoparçacıklar silika, alumiyum ve karbon temelli malzemelerin üzerine sabitlenmektedir. Günümüzde ise bazı polimer destek malzemeleri kolay ve ucuz üretim metodları sebebi ile büyük ilgi toplamaktadır. Hidrojen en önemli temiz enerji kaynaklarından biri olarak bilinmektedir. Bu sebeple metal hidrürler, kimyasal hidrürler, organik moleküller, metal organik kafesler ve karbon nanotüpler gibi hidrojen depolama malazemelerinin üretimi için birçok çalışma yapılmaktadır. Bu hidrojen depolama malzemleri arasında kimyasal hidrürler yüksek hidrojen depolama kapasitesine sahip olmaları sebebi ile büyük ilgi görmektedir. Kimyasal hidrürler arasından amin boran, yüksek hidrojen depolama kapasitesi (kütlece 19.6 %), yüksek kararlılık ve düşük toksisiteye sahip olması sebebi ile büyük önem kazanmıştır. Uygun katalizör kullanımı ile ılımlı şartlarda 1 mol amin borandan 3 mol hidrojen eldesi mümkündür. Amin borandan hidrojen eldesinde kinetik parametrelerin iyileştirilmesi için yüksek etkiye sahip katalizörlerin geliştirilmesi, hidrojen enerjisinin uygulamaları için çok önemlidir. Bu tezde, amin borandan sulu ortamda hidrojen eldesi için politiyofen üzerine bakır nanoparçacıkların eklendiği katalizörün hazırlanması için uygun bir yöntem sunulmaktadır. Bunun için ilk olarak politiyofen destek malzemesi hazırlanmıştır. Daha sonra bakır iyonları ıslak emdirme yöntemi ile polimer destek malzemesinin üzerine eklenmiştir. Bu aşamadan sonra bakır iyonları sodium borohidrür kullanılarak indirgenmiş ve bakır nanoparçacıklar elde edilmiştir. Daha sonra hazırlanan katalizörün katalitik aktivitesi ortaya çıkarılmıştır. İlk çevrim frekansı 11.8 dk-1 olarak bulunmuştur. Buna ek olarak, hazırlanan katalizörün kararlılığı ve tekrar kullanılabilme kapasitesi bulunmuştur. Hazırlanan katalizör oldukça iyi kararlılık ve tekrar kullanılabilme kapasitesine sahiptir. Bakır eklenmiş politiyofen katalizörü amin boranın hidrolitik olarak dehidrojenlenmesindeki beşinci tekrar kullanımından sonra benzer aktivite göstermiştir.
  • Master Thesis
    Amin Borandan Hidrojen Üretilmesi için Paladyum Nanoparçacıkları Eklenmiş Politiyofenin Hazırlanması ve Karakterize Edilmesi
    (2017) Aljaraı, Sumaıa Ahmed Muftah; Kaya, Murat
    Günümüzde nanoyapıya olan katalizörler katalitik etkinlikleri sebebi ile oldukça yüksek ilgiye sahiptirler. Bu nedenle istenilen büyüklüğe ve etkinliğe sahip katalizörlerin hazırlanmasına yönelik prosedürlerin geliştirilmesine yönelik oldukça fazla çaba sarfedilmektedir. Etkili bir katalizör hazırlamak için başlıca etkenlerden biri uygun destek malzemesinin hazırlanmasıdır. Uygun destek malzemesi nanoparçacıkların topaklaşmasını engelleyerek katalitik aktivitenin sabit kalmasını sağlar ve kolay ayrılması ile tekrar kullanım performansını artırır. Destek malzemeleri arasında polimerler ucuz olmaları, kolay hazırlanmaları ve kararlılıkları sebebi ile iyi birer aday olarak sayılmaktadır. Hidrojen en önemli yeşil enerji kaynaklarından biri olarak bilinmektedir. Bu nedenle hidrojen depolama malzemelerinden hidrojen üretiminde kullanılmak üzere uygun kalatlizörlerin dizayn ve üretimleri oldukça önemlidir. Metal ve diğer kimyasal hidrürler, organik moleküller, metal organik kafes yapıları ve karbon nanotüpler gibi katı hidrojen depolama malzameleri arasında amin boran (AB) yüksek hidrojen bileşenine (19.6 wt %) sahip olması, kararlılığı ve toksik olmaması sebebi ile en önemli hidrojen depolama malzemesi olarak bilinmektedir. Uygun ve etkili bir katalizörün kullanılması ile yapıda bulunan tüm hidrojenin ılımlı şartlar altında alınması mümkündür. Bu sebeple amin borandan hidrojen eldesinde etkili katalizörlerin kullanımı için etkili katalizörlerin üretilmesi, hidrojen enerjisinin gelişmesi ve yaygın kullanımı için çok önemlidir. Bu tezde, amin borandan hidrolitik olarak hidrojen eldesi için katalizör olarak politiyofen destek malzemesine ıslak emdirme yöntemi ile eklenmiş paladyum nanoparçacıklarının hazırlanması için kolay bir yöntem rapor edilmiştir. Hazırlanan katalizör oda sıcaklığında amin borandan hidrojen eldesi reaksiyonunda iyi bir katalitik aktivite göstermiştir. İlk çevrim frekansı 28.9 dk-1 olarak hesaplanmıştır. Buna ek olarak, politiyofen destek malzemesi üzerine eklenmiş Pd nanoparçacıklar, kaydadeğer kararlılık ve tekrar kullanılabilme kabiliyeti göstermiştir.
  • Master Thesis
    Hidrojen Üretimi için Katalizör Olarak Paladyum Nanoparçacık Yüklenmiş Manyetik Özelliğe Sahip Polianilin Hazırlanması ve Karakterizasyonu
    (2020) Alsada, Ahmed Saleh Abdullah; Kaya, Murat; Akpınar, Yeliz
    Kataliz günümüzde çok önemli bir yere sahiptir. Birçok çevre ve sürdürülebilirlikle ilgili konularda katalizör kullanımının gerekli olması sebebi ile katalizörün önemi ortaya çıkmaktadır. Metal nanoparçacıklar, sahip oldukları katalitik özellikler nedeni ile birçok araştırmacının dikkatini çekmiştir. Metal nanoparçacıkların katalizör olarak etkinliklerinin arırılması için silika ve alumina gibi destek malzemeleri üzerine yerleştirilmektedir. Bunların yanında polimer tabanlı malzemeler kararlılıkları ve üzretimlerindeki kolaylık sebebi ile son zamanlarda destek malzemesi olarak kullanılmaya başlanmıştır. Temiz ve sürdürülebilir enerji kaynakları arayışı halen devam etmektedir. Hidrojen temiz bir enerji kaynağı olarak bilinmektedir ve yakın gelecekte fosil yakıtlara olası bir alternatif olabileceği düşünülmektedir. Bu nedenle su, biyokütle, hidrokarbonlar ve kimyasal hidritler gibi hidrojen içeren birçok maddeden hidrojen eldesi ilgi odağı olmaktadır. Bu maddeler arasında, amonyak boran, yüksek stabilite ve düşük toksisite yanında yüksek oranda hidrojen (ağırlıkça% 19.6) içermesi sebebi ile de öne çıkmaktadır.Bu tezde, manyetik özelliğe sahip polianilin üzerine eklenmiş paladyum nanoparçacıkları içeren kompozit malzeme hazırlanmıştır. Bunun için öncelikle manyetik nanoparçacık içeren PANI oksidative polimerleşme yöntemi ile hazırlanmıştır. Daha sonra paladyum nanoparçacıkları sıvı içerisinde karıştırılarak yüzeye tutturulmuş ve sodium borhidrür ile indirgeme işlemi yapılarak nanoparçacık haline getirilmiştir. Hazırlanan parçacıkların katalitik aktiviteleri oda sıcaklığında amonyak borandan hidrojen eldesinde denenmiştir. Ayrıca hazırlanan malzeme ve içeriğinde bulnan diğer bileşeklerin karakterizasyonları SEM, TEM, EDX, FTIR ve ICP-OES kullanılarak yapılmıştır. Uygun koşullar belirlendikten sonra 20 mg, % 1.2 Pd nanoparçacık eklenmiş katalizörün kullanımı ile TOF değeri 220 dk-1 olarak hesaplanmıştır. Sahip olduğu manyetik özellik sayesinde katalizör reaksiyon ortamından filtreleme veya santrifüj gibi yöntemlere gereksinim duymadan harici bir mıknatıs yardımı ile kolayca ayrılmıştır. Daha sonra tekrar kullanılabilirlik çalışmasında 5 defa kullanılmış ve 5 kullanım sonunda başlangıç aktivitesinin % 95 ini koruduğu gözlemlenmiştir.