Ni-Fe METALİK KATALİZÖRÜN SENTEZLENMESİ ve NaBH4 HİDROLİNDE KULLANILMASI

Abstract

Fosil yakıtların kaynaklarının aşırı derecede tüketilmesi sonucu, atmosfere verilen CO2 gazı ve diğer gazların neden olduğu küresel ısınma ve bu gazların meydana getirdiği çevre kirliliğinden dolayı yenilebilir ve temiz bir enerji kaynağı gereksinimi doğmuştur. Bu nedenle farklı metotlarla kolayca depolanabilen hidrojen temiz ve çevre dostu olarak ısıtmada, ulaşımda, mekanik güçte ve elektrik üretiminde yeni bir enerji kaynağı olarak dikkat çekmektedir. Çeşitli katı metal hidrürler hidrojen depolayıcısı olarak kullanılmakta ve bunlar arasında en avantajlısı da açığa çıkardığı hidrojenin yarısının sudan geldiğinden dolayı en avantajlısı NaBH4’dür. NaBH4 hidrolizinde çeşitli katalizörler kullanılmaktadır. Bu katalizörler arasında en ekonomik olanlardan biride Fe katalizörü içeren katalizörlerdir. Bu çalışmada NaBH4 hidrolizinde kullanılmak üzere Ni-Fe ikili metal katalizör hazırlanmış ve kullanılmıştır. Ni-Fe katalizörü NiCI2.6H2O ve FeCI3.4H2O metallerinin sulu ortamda NBH4 ile azot ortamında indirgenmesi sonucu elde edilmiştir. NaBH4 hidrolizinde NaOH miktarı, katalizör miktarı, NaBH4 miktarı ve sıcaklık parametrelerin etkisi incelenmiştir. Hidroliz çalışmalarında çözelti ortamında %1 NaOH varlığının NaBH4 hidrolizinde etkisinin en iyi olduğu belirlenmiştir. Katalizör miktarının artması ile açığa çıkan hidrojen miktarının hızlı bir şekilde arttığı ve hidrojen dönüşümünün %90’nın üzerinde olduğu tespit edilmiştir. Buna bağlı olarak reaksiyon derecesinin de 0. dereceden olduğu belirlenmiş ve aktivasyon enerjisi de 57.75 kJ/ mol olduğu yapılan kinetiksel hesaplamalarda belirlenmiştir. Sentezlenen Ni-Fe katalizörü düşük maliyetli ve endüstriyel olarak uygulanabilir olduğundan dolayı büyük bir avantaja sahip olduğu düşünülmektedir.

Keywords

• NaBH4, Katalizör, Ni-Fe, Hidroliz, Hidrojen