Sodyum borhidrürden hidrojen üretimi için platin temelli etkin bir katalizörün geliştirilmesi

Abstract

SODYUM BORHİDRÜR' DEN HİDROJEN ÜRETİMİ İÇİN PLATİN TEMELLİ ETKİN BİR KATALİZÖRÜN GELİŞTİRİLMESİ Yasin ERSÖZ Anahtar Kelimeler: NaBHU, Hidrojen Eldesi, Hidrojen Depolama, Pt/LiCo02, LİC0O2 Hazırlama Yöntemleri, Katı Hal Tepkimesi, Çöktürme Özet: Bu çalışmada NaBHVden H2 eldesi tepkimesi için, farklı yöntemler ile üretilen LİC0O2 kullanılarak etkin Pt/LiCo02 katalizörlerinin hazırlanması hedeflenmiştir. LİC0O2 üretimi için kullanılan yöntemlerden ilki katı hal tepkimesi yöntemidir. Lİ2O, Co(N03)2İ6H20 metal tuzlan ve ısıveren madde tepkime için kullanılmış ve yöntemdeki tüm değişkenler değiştirilerek ideal bir reçete çıkartılmıştır. Buna göre, metal tuzlarının karışımı sırasında su kullanılmamasının gerektiği ve kullanılacak ısıveren maddenin miktarının tepkenlerin toplam kütlesi kadar olduğu belirlenmiştir. Ayrıca ısıveren madde olarak hangi maddenin kullanıldığı da önemli bir parametredir. NH4NO3 ideal ısıveren madde olarak seçilmiştir. Kalsinasyon süresi için denenen sıcaklıklar arasında 500-600°C ideal kalsinasyon sıcaklığı olarak belirlenmiştir. Metal tuzlarının ve ısıveren maddenin karışımı sırasında Pt tuzunun eklenmesi ile Pt'nin oluşan LiCo02'nin yapısına katıldığı katalizörler ilk anda yavaş fakat daha sonradan hızlanan bir H2 üretim profili sergilemişlerdir. Çalışmalarda LİC0O2 hazırlamak için kullanılan ikinci yöntem çöktürmedir. Yüksek sıcaklıkta (80°C) gerçekleştirilen çöktürme işlemi sonucunda daha etkin destek malzemesi hazırlanmıştır. Bu yöntem için ideal kalsinasyon T = 250°C - 5 saat ve T = 450°C - 2 saat şeklinde belirlenmiştir. Hazırlanan tüm LİC0O2 örnekleri üzerine Pt emdirmesiyle oluşturulan Pt/LiCo02 katalizörü (ağırlıkça %1,5 Pt) H2 üretim sisteminde denenmiştir. Çalışmalar sonucunda, katı hal tepkimesi yöntemiyle hazırlanan, toplam tepken maddesi kadar ısıveren madde kullanılmış ve 500°C'de kalsine edilen Pt/LiCoÛ2 katalizörü ile en yüksek H2 üretim hızı sağlanmıştır. Çalışmalarda ayrıca NaBH4'den H2 eldesi tepkimesinin parametreleri incelenmiştir. Azalan NaBH4 ve NaOH derişiminin, kullanılan katalizör miktarının arttırılmasının ve yüksek tepkime sıcaklığının H2 üretimini hızını arttırdığı belirlenmiştir. İİ

DEVELOPMENT OF AN ACTIVE PLATİNE BASED CATALAYST FOR THE REACTION OF H2 PRODUCTION FROM NaBtt, Yasin ERSOZ Keywords: NaBHU, Hydrogen production, Hydrogen Storage, Pt/LiCo02, LİC0O2 preparation methods, Solid State reaction, Precipitation Abstract: The aim of the study is development of active Pt/LiCo02 catalyst which LİC0O2 prepared by different methods for H2 production from NaBILj. The first preparation method is solid state reaction method. Lİ2O, Co(N03)2.6H20 and heat generating material were used and by the change of parameters an ideal preparation route has been developed. According to this, the usage of water in mixing is not effective and the optimum amount of heat generating material is determined as the total mass of reactants. In addition, choose of the heat generating material is an important parameter. NH4NO3 is chosen as ideal heat generating material. Some calcination temperatures were also investigated and 500-600°C was chosen as ideal calcination temperature. Adding of Pt salt in the mixing of precursors and heat generating material causes penetrating of Pt in the LİC0O2 structure. The catalyst prepared by this method, gives a H2 production profile which is slow at the beginning and accelerating by the time. The second method used for preparation of LİC0O2 is precipitation method. Precipitation at high temperatures (80°C) gives more active support material. The ideal calcinations route is designated as T = 250°C - 5 hours and T = 450°C - 2 hours. Pt is impregnated on all of prepared LİC0O2 and these catalysts were tested in H2 production system. At the result of the experiments, Pt/LiCo02 catalyst which is prepared by the solid state reaction with equal total amounts of reactants mass heat generating material and calcinated at 500°C gives the highest H2 production rate. Besides these, reaction parameters of H2 production from NaBH4 were investigated. Decreasing of NaBEL, and NaOH concentration, increasing of catalyst amount and higher reaction temperature increase the H2 production rate. Ill