MWCNT destekli rodyum nanokümelerinin sentezi tanımlanması ve hidrazin boranın hidrolizi için reaksiyon kinetiğinin incelenmesi

Abstract

Bu çalışmada, MWCNT yapısında kararlaştırılmış rodyum(0) nanopartiküllerinin hazırlanmasını, tanımlanmasını ve hidrazin-boranın hidroliz tepkimesindeki katalitik etkinliklerinin incelenmesini sunuyoruz. MWCNT yapısında kararlaştırılmış rodyum(0) nanopartikülleri, rodyum (III) klorürün hidrazin-boranın hidrolizi tepkimesinde eş zamanlı (tepkime içi) indirgenmesi ile hazırlandı. Bu şekilde hazırlanan rodyum(0) nanopartikülleri katı olarak izole edildi ve indüktif olarak çiftleşmiş plazma-optik emisyon spektroskopisi (ICP-OES), geçirimli elektron mikroskopisi (TEM), X-ışını fotoelektron spektroskopisi (XPS) teknikleri kullanılarak tanımlandı. MWCNT yapısında kararlaştırılmış rodyum(0) nanopartiküllerinin katalitik etkinliği ile bu katalizörün varlığında hidrazin-boranın hidrolizi tepkimesinin kinetiği, farklı katalizör ve substrat konsantrasyonuna ve sıcaklığa bağlı olarak çalışıldı. Hidrazin-boranın hidroliz tepkimesine ilişkin hız kanunu ve aktivasyon parametreleri Arrhenius aktivasyon enerjisi (Ea), aktivasyon entalpisi (ΔH#) ve aktivasyon entropisi (ΔS#)), elde edilen kinetik veriler kullanılarak hesaplandı.

In this study, we report the preparation, characterization and the investigation of the catalytic activities of MWCNT stabilized rhodium(0) nanoparticles in the hydrolysis of hidrazine-borane. The MWCNT stabilized rhodium(0) nanoparticles were prepared from the in-situ reduction of rhodium(III) chloride in the hydrolysis of hidrazine-borane at room temperature. The prepared rhodium(0) nanoparticles were isolated as solid materials and characterized by using inductively coupled plasma optical emission spectroscopy (ICP-OES), transmission electron microscopy (TEM), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). The catalytic activity of MWCNT stabilized rhodium(0) nanoparticles and the kinetics of hydrogen generation from the hydrolysis of hidrazine-borane were studied depending on catalyst concentration, substrate concentration and temperature. The rate law and the activation parameters Arrhenius activation energy (Ea); activation enthalpy (ΔH#), and activation entropy (ΔS#), for catalytic hydrolysis reaction of hidrazine-borane were calculated from the obtained kinetic data.