Yıl 2019, Cilt , Sayı 16, Sayfalar 69 - 76 2019-08-31

Investigation of Hydrogen Production from Sodium Borohydride Methanolysis in the Presence of Al2O3/Spirulina Platensis Supported Co Catalyst
Al2O3/Spirulina Platensis Destekli Co Katalizörü Varlığında Sodyum Borohidrürün Metanolizinden Hidrojen Üretiminin Araştırılması

Mustafa Kaya [1] , Mesut Bekirogullari [2]


Bu çalışmada, Al2O3/Spirulina Platensis mikroalg karışımı ilk kez destek maddesi olarak kullanılmıştır. Buradaki amaç yenilenebilir enerji kaynağı olan hidrojenin üretiminde kullanılan katalizörlerin etkinliğini arttıracak yeni, ekonomik ve çevreci destek maddesi olarak mikroalgin kullanılabileceğini ortaya koymaktır. Al2O3/S. Platensis destekli Co katalizörü hazırlanırken kullanılacak olan mikroalg (Spirulina Platensis) türü literatürde belirtilen kültür ortamı hazırlanarak büyütülmüştür. Sodyum borhidrürün (NaBH4) metanoliz reaksiyonundan hidrojen üretimi için katalizör destek maddesi olarak kullanılacak S. Platensis mikroalginin protonlanması için fosforik asit (3M H3PO4) kullanılmıştır. Daha sonra mikroalg, Al2O3 ile 1;1 oranında karıştırılarak destek maddesi olarak hazır hale getirilmiştir. Bu modifiye edilmiş Al2O3/S. Platensis karışımı destek maddesi, kobalt iyonları ile yakıldıktan sonra indirgenmiş ve Al2O3/S. Platensis destekli Co katalizörü elde edilmiştir. Al2O3/S. Platensis destekli katalizöre Co2+ metali ilavesi %10, %20, %30 ve %40 oranında eklenerek katalizör sentezi gerçekleştirilmiştir. Bu çalışmada, genel olarak deneyler 30 °C’de 0,025 g NaBH4 içeren 10 mL’lik metanol çözeltisinde 0,1 g katalizör varlığında bozundurularak zamana bağlı hidrojen miktarları ölçülmüştür. Deneysel çalışmalarda elde edilen hidrojen, gaz ölçüm sisteminde hacimsel olarak belirlenmiştir. Yapılan deneylerde farklı NaBH4 konsantrasyonları, katalizör miktarı ve farklı sıcaklık etkileri incelenmiştir. Deneylerde NaBH4 miktarı incelenirken %1, %2.5, %5, ve %7.5 oranında NaBH4 kullanılmış, katalizör miktarı etkinliği incelenirken ise sırasıyla 0.05, 0.1, 0.15, ve 0.25 g katalizör denenmiştir.  Al2O3/S. Platensis destekli Co katalizörü varlığında NaBH4 metanolizi ile hidrojen üretiminde, sıcaklık etkisini araştırmak için 30, 40, 50 ve 60 °C olmak üzere dört farklı sıcaklık deneyi yapılmıştır. Al2O3/S. Platensis destekli Co katalizörü kullanılarak gerçekleştirilen deneylerde en iyi metal oranının %10 Co2+ olduğu belirlenmiştir. Bunun yanı sıra NaBH4’ün metanoliz reaksiyonundan elde edilen maksimum hidrojen üretim hızı 5747,1 mLdak-1gkat-1 ve katalizörün aktivasyon enerjisi 34.67 kJ mol-1 olarak belirlenmiştir. Aynı zamanda, üretilen katalizörünün yapılan farklı NaBH4 konsantrasyonları, katalizör miktarları ve sıcaklık deneyleri için NaBH4 dönüşüm %’sinde azalma olmadığı belirlenmiştir.

 

  • [1] Bekiroğullari, M., Kaya, M., & Saka, C. (2019). Highly efficient Co-B catalysts with Chlorella Vulgaris microalgal strain modified using hydrochloric acid as a new support material for hydrogen production from methanolysis of sodium borohydride. International Journal of Hydrogen Energy, 44(14), 7262-7275.
  • [2] Zhang, J., Fisher, T. S., Gore, J. P., Hazra, D., & Ramachandran, P. V. (2006). Heat of reaction measurements of sodium borohydride alcoholysis and hydrolysis. International journal of hydrogen energy, 31(15), 2292-2298.
  • [3] Ramya, K., Dhathathreyan, K. S., Sreenivas, J., Kumar, S., & Narasimhan, S. (2013). Hydrogen production by alcoholysis of sodium borohydride. International Journal of Energy Research, 37(14), 1889-1895.
  • [4] Yan, K., Li, Y., Zhang, X., Yang, X., Zhang, N., Zheng, J., ... & Smith, K. J. (2015). Effect of preparation method on Ni2P/SiO2 catalytic activity for NaBH4 methanolysis and phenol hydrodeoxygenation. International Journal of Hydrogen Energy, 40(46), 16137-16146.
  • [5] Sahiner, N., & Demirci, S. (2017). Natural microgranular cellulose as alternative catalyst to metal nanoparticles for H2 production from NaBH4 methanolysis. Applied Catalysis B: Environmental, 202, 199-206.
  • [6] Ekinci, A., Şahin, Ö., Saka, C., & Avci, T. (2013). The effects of plasma treatment on electrochemical activity of Co–W–B catalyst for hydrogen production by hydrolysis of NaBH4. International Journal of Hydrogen Energy, 38(35), 15295-15301.
  • [7] Xu, D., Wang, H., Guo, Q., & Ji, S. (2011). Catalytic behavior of carbon supported Ni–B, Co–B and Co–Ni–B in hydrogen generation by hydrolysis of KBH4. Fuel processing technology, 92(8), 1606-1610.
  • [8] Ahlström-Silversand, A. F., & Odenbrand, C. U. I. (1999). Modelling catalytic combustion of carbon monoxide and hydrocarbons over catalytically active wire meshes. Chemical Engineering Journal, 73(3), 205-216.
  • [9] Sandelin, F., Oinas, P., Salmi, T., Paloniemi, J., & Haario, H. (2006). Dynamic modelling of catalytic liquid-phase reactions in fixed beds—kinetics and catalyst deactivation in the recovery of anthraquinones. Chemical Engineering Science, 61(14), 4528-4539.
  • [10] Helvacı, C. (2016). Türkiye borat yatakları Jeolojik konumu, ekonomik önemi ve bor politikası. Balıkesir Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 5(1), 4-41.
Birincil Dil en
Konular Mühendislik
Bölüm Makaleler
Yazarlar

Orcid: 0000-0002-0622-3163
Yazar: Mustafa Kaya (Sorumlu Yazar)
Kurum: MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ
Ülke: Turkey


Orcid: 0000-0001-9539-9234
Yazar: Mesut Bekirogullari
Kurum: MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ
Ülke: Turkey


Tarihler

Yayımlanma Tarihi : 31 Ağustos 2019

Bibtex @araştırma makalesi { ejosat549911, journal = {Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi}, issn = {}, eissn = {2148-2683}, address = {}, publisher = {Osman SAĞDIÇ}, year = {2019}, volume = {}, pages = {69 - 76}, doi = {10.31590/ejosat.549911}, title = {Investigation of Hydrogen Production from Sodium Borohydride Methanolysis in the Presence of Al2O3/Spirulina Platensis Supported Co Catalyst}, key = {cite}, author = {Kaya, Mustafa and Bekirogullari, Mesut} }
APA Kaya, M , Bekirogullari, M . (2019). Investigation of Hydrogen Production from Sodium Borohydride Methanolysis in the Presence of Al2O3/Spirulina Platensis Supported Co Catalyst. Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi , (16) , 69-76 . DOI: 10.31590/ejosat.549911
MLA Kaya, M , Bekirogullari, M . "Investigation of Hydrogen Production from Sodium Borohydride Methanolysis in the Presence of Al2O3/Spirulina Platensis Supported Co Catalyst". Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi (2019 ): 69-76 <https://dergipark.org.tr/tr/pub/ejosat/issue/45333/549911>
Chicago Kaya, M , Bekirogullari, M . "Investigation of Hydrogen Production from Sodium Borohydride Methanolysis in the Presence of Al2O3/Spirulina Platensis Supported Co Catalyst". Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi (2019 ): 69-76
RIS TY - JOUR T1 - Investigation of Hydrogen Production from Sodium Borohydride Methanolysis in the Presence of Al2O3/Spirulina Platensis Supported Co Catalyst AU - Mustafa Kaya , Mesut Bekirogullari Y1 - 2019 PY - 2019 N1 - doi: 10.31590/ejosat.549911 DO - 10.31590/ejosat.549911 T2 - Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi JF - Journal JO - JOR SP - 69 EP - 76 VL - IS - 16 SN - -2148-2683 M3 - doi: 10.31590/ejosat.549911 UR - https://doi.org/10.31590/ejosat.549911 Y2 - 2019 ER -
EndNote %0 Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi Investigation of Hydrogen Production from Sodium Borohydride Methanolysis in the Presence of Al2O3/Spirulina Platensis Supported Co Catalyst %A Mustafa Kaya , Mesut Bekirogullari %T Investigation of Hydrogen Production from Sodium Borohydride Methanolysis in the Presence of Al2O3/Spirulina Platensis Supported Co Catalyst %D 2019 %J Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi %P -2148-2683 %V %N 16 %R doi: 10.31590/ejosat.549911 %U 10.31590/ejosat.549911
ISNAD Kaya, Mustafa , Bekirogullari, Mesut . "Investigation of Hydrogen Production from Sodium Borohydride Methanolysis in the Presence of Al2O3/Spirulina Platensis Supported Co Catalyst". Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi / 16 (Ağustos 2019): 69-76 . https://doi.org/10.31590/ejosat.549911
AMA Kaya M , Bekirogullari M . Investigation of Hydrogen Production from Sodium Borohydride Methanolysis in the Presence of Al2O3/Spirulina Platensis Supported Co Catalyst. Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi. 2019; (16): 69-76.
Vancouver Kaya M , Bekirogullari M . Investigation of Hydrogen Production from Sodium Borohydride Methanolysis in the Presence of Al2O3/Spirulina Platensis Supported Co Catalyst. Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi. 2019; (16): 76-69.