Aktif Co-Ti (II) -B alaşım katalizörlerinin hidrojen üretiminde NaBH4 hidroliz reaksiyonu ve çevresel etkiler için kinetik özelliklerin analizi

Oğuz Kaan Özdemir

doi:10.17341/gazimmfd.570889

Aktif Co-Ti (II) -B alaşım katalizörlerinin hidrojen üretiminde NaBH4 hidroliz reaksiyonu ve çevresel etkiler için kinetik özelliklerin analizi

Öz

Aktif olmayan soy metallerin ilavesi, katalizörün katalitik performansını etkiler. Bu çalışmada, sodyum borohidrit (NaBH₄) 'in katalitik hidroliziyle hidrojen üretimi için TiCl₂ metal tuzundan yeni ve verimli bir üçlü Kobalt-Titanyum (II) -Borid (Co-Ti(II)-B) katalizörleri hazırlanmıştır. Co-Ti(II)-B katalizörü yardımıyla, hidrojen üretim oranı, farklı titanyum konsantrasyonu, çözelti sıcaklığı, NaBH₄ konsantrasyonu ve NaOH (baz dengeleyici) konsantrasyonunun bir fonksiyonu olarak ölçülmüştür. Katalizörün aktivitesi, termodinamik bakış açılarından analiz edilmiş ve Co-B katalizörü ile karşılaştırılmıştır. Yüksek katalitik verimliliğe ek olarak, katalizör ciddi koşullarda yüksek kararlılık ve aktivasyon kaybına karşı yüksek tolerans gibi önemli özellikleri içermelidir. En yüksek hidrojen üretim oranı, %5 ağ. Ti/(Ti + Co) molar oranı ile elde edilmiş ve bu katalizör için, optimum yakıt konsantrasyonu, ağırlıkça %7,5 NaOH ile %7,5 NaBH₄ olarak tanımlanmıştır.

Anahtar Kelimeler

Kobalt titanyum (II) borit,sodyum borohidrid,hidrojen üretimi

Kaynakça

1. Kothari,R.,Buddhi,D.,Sawhney,R.L. Comparison of environmental and economic aspects of various hydrogen production methods, Renewable and Sustainable Energy Reviews,12, 553–563, 2008.
2. Holladay, J.D., Hu, J., King, D.L., Wang, Y. An overview of hydrogen production Technologies, Catalysis Today,139, 244–260, 2009.
3. Zhou, L. Progress and problems in hydrogen storage methods. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 9, 395–408, 2005.
4. Patel, N., Fernandes, R., Bazzanella, N., Miotello,A. Enhanced hydrogen production by hydrolysis of NaBH4 using “Co-B nanoparticles supported on Carbon film” catalyst synthesized by pulsed laser deposition. Catalysis Today, 170, 20–26, 2011.
5. Amendola, S.C., Sharp-Goldman, S.L., Janjua., M.S. A safe, portable, hydrogen gas generator using aqueous borohydride solution and Ru catalyst. International Journal of Hydrogen Energy, 25, 969-975, 2000.
6. Schlesinger HI, Brown HC, Finholt AE, et al. Sodium borohydride, its hydrolysis and use as a reducing agent and in the generation of hydrogen. J American Chemical Society, 75 (1), (1953), 215-219.
7. Brown, H.C., Brown,C.A. New highly active metal catalysts for the hydrolysis of borohydride, J. American Chemical Society, 84, 1493, (1962).
8. Patel, N., Fernandes, R., Miotello, A. Hydrogen generation by hydrolysis of NaBH4 with efficient Co–P–B catalyst: A kinetic study. J. Power Sources, 188, 411–420, 2009.

9. Li, H., Wang, W., Li,H., Jing-Fa, Deng. Crystallization Deactivation of Ni–P/SiO2 Amorphous Catalyst and the Stabilizing Effect of Silica Support on the Ni–P Amorphous Structure. Journal of Catalysis, 194, 211–221, 2000.
10. Bai, Y., Wu, C., Wu, Yi.B. Carbon-supported platinum catalysts for on-site hydrogen generation from NaBH4 solution. Materials Letter, 60, 2236–2239, 2006.
11. Ozdemir, O.K., Hasimoglu, A., Ahsen, A.S. Synthesis of graphene-based Co-B catalyst via simultaneous chemical reduction for hydrolysis of sodium borohydride. J. Renewable and Sustaınable Energy, 5, 063135, 2013.
12. Chamoun, R., Demirci,U.B., Zaatar,Y., Khoury,A., Miele,P. Co-αAl2O3-Cu as shaped catalyst in NaBH4 hydrolysis. International Journal of Hydrogen Energy, 35, 6583-6591, 2010.
13. Crisafulli, C., Scire, S, Salanitri, M., Zito, R., Calamia, S. Hydrogen production through NaBH4 hydrolysis over supported Ru catalysts: An insight on the effect of the support and the ruthenium precursor, International Journal of Hydrogen Energy, 36, 3817-3826, 2011.
14. Dai, H.B., Liang,Y., Wang,P., Yao,X.D., Rufford,T., Lu,M., Cheng, H.M. High-performance cobalt–tungsten–boron catalyst supported on Ni foam for hydrogen generation from alkaline sodium borohydride solution, International Journal of Hydrogen Energy, 33, 4405–4412, 2008.
15. Ding, X.L., Yuan, X., Jia, C., Ma, Z.F. Hydrogen generation from catalytic hydrolysis of sodium borohydride solution using Cobalt-Copper-Boride (Co-Cu-B) catalysts, International Journal of Hydrogen Energy, 35, 11077-11084, 2010.
16. Yuan, X., Jia, C., Ding, X.L., Ma, Z.F., Effects of heat-treatment temperature on properties of Cobalt-Manganese-Boride as efficient catalyst toward hydrolysis of alkaline sodium borohydride solution, International Journal of Hydrogen Energy, 37, 995-1001, 2012.
17. Nie, M., Zou, Y.C., Huang,Y.M. Ni-Fe-B catalysts for NaBH4 hydrolysis, International Journal of Hydrogen Energy, 37, 1568-1576, 2012.
18. Zhuang, D.W., Zhang, J.J., Dai, H.B., Wang, P. Hydrogen generation from hydrolysis of solid sodium borohydride promoted by a cobalt-molybdenum-boron catalyst and aluminum powder, International Journal of Hydrogen Energy, 38, 10845-10850, 2013.
19. Xiang, C., Jiang, D., She, Z., Zou,Y., Chu,H., Qiu,S., Zhang,H., Xu,F., Tang,C., Sun,L. Hydrogen generation by hydrolysis of alkaline sodium borohydride using a cobalt-zinc-boron/graphenen an ocomposite treated with sodium hydroxide. International Journal of Hydrogen Energy, 40, 4111-4118, 2015.
20. Patel, N., Fernandes, R., Miotello, A., Promoting effect of transition metal-doped Co–B alloy catalysts for hydrogen production by hydrolysis of alkaline NaBH4 solution, Journal of Catalysis, 271, 315–324, 2010.
21. Fernandes, R., Patel, N., Miotello, A. Hydrogen generation by hydrolysis of alkaline NaBH4 solution with Cr-promoted Co-B amorphous catalyst, Appl Catal B:Environ. 92, 68-74, 2009.
22. Aydin, M., Hasimoglu, A., Ozdemir,O.K. Kinetic properties of Cobalt–Titanium–Boride (Co–Ti–B) catalysts for sodium borohydride hydrolysis reaction, International Journal of Hydrogen Energy, 1, 239-248, 2016.
23. Perkin Elmer. TGA-& Thermogravimetric Analyzer-User’s Manual, Perkin Elmer, Inc, 2017.
24. Narayanan T.S., N.S., Stephan, A., Guruskanthan, S. Electroless Ni-Co-B ternary alloy deposits: preparation and characteristics. Surface and Coatings Technology, 179, 56-62, 2004.
25. Yipping, L., Hadjipanayis, G.C., Sorensen, C.M. MagnJ. Magnetic and structural properties of ultrafine Co-B particles. Magnetic Materials, 79, 321, 1989.
26. Xiang, C., Jiang, D., She, Z., Hydrogen generation by hydrolysis of alkaline sodium borohydride using a cobalt-zinc-boron/graphene nanocomposites treated with sodium hydroxide. Int J. Hydrogen Energy, 40 (11), 4111-4118, 2015.
27. Aydin, M., Hasimoglu, A., Bayrak,Y., Ozdemir, O.K. Kinetic properties of co-reduced Co-B/graphene catalyst powder for hydrogen generation of sodium borohydride. Journal of Renewable and Sustainable Energy, 7 (9), 013117, 2015.

Ayrıntılar

Birincil Dil

Türkçe

Konular

Mühendislik

Bölüm

Araştırma Makalesi

Yazarlar

Oğuz Kaan Özdemir ^* Bu kişi benim
0000-0003-0251-8615

Yayımlanma Tarihi

29 Mayıs 2019

Gönderilme Tarihi

24 Mayıs 2017

Kabul Tarihi

5 Kasım 2018

Yayımlandığı Sayı

Yıl 2019 Cilt: 34 Sayı: 3

DOI

https://doi.org/10.17341/gazimmfd.570889

IZ

https://izlik.org/JA26ET83XA

Kaynak Göster

RIS / Bibtex

APA

Özdemir, O. K. (2019). Aktif Co-Ti (II) -B alaşım katalizörlerinin hidrojen üretiminde NaBH4 hidroliz reaksiyonu ve çevresel etkiler için kinetik özelliklerin analizi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 34(3), 1585-1594. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.570889

AMA

1.Özdemir OK. Aktif Co-Ti (II) -B alaşım katalizörlerinin hidrojen üretiminde NaBH4 hidroliz reaksiyonu ve çevresel etkiler için kinetik özelliklerin analizi. GUMMFD. 2019;34(3):1585-1594. doi:10.17341/gazimmfd.570889

Chicago

Özdemir, Oğuz Kaan. 2019. “Aktif Co-Ti (II) -B alaşım katalizörlerinin hidrojen üretiminde NaBH4 hidroliz reaksiyonu ve çevresel etkiler için kinetik özelliklerin analizi”. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 34 (3): 1585-94. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.570889.

EndNote

Özdemir OK (01 Mayıs 2019) Aktif Co-Ti (II) -B alaşım katalizörlerinin hidrojen üretiminde NaBH4 hidroliz reaksiyonu ve çevresel etkiler için kinetik özelliklerin analizi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 34 3 1585–1594.

IEEE

[1]O. K. Özdemir, “Aktif Co-Ti (II) -B alaşım katalizörlerinin hidrojen üretiminde NaBH4 hidroliz reaksiyonu ve çevresel etkiler için kinetik özelliklerin analizi”, GUMMFD, c. 34, sy 3, ss. 1585–1594, May. 2019, doi: 10.17341/gazimmfd.570889.

ISNAD

Özdemir, Oğuz Kaan. “Aktif Co-Ti (II) -B alaşım katalizörlerinin hidrojen üretiminde NaBH4 hidroliz reaksiyonu ve çevresel etkiler için kinetik özelliklerin analizi”. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 34/3 (01 Mayıs 2019): 1585-1594. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.570889.

JAMA

1.Özdemir OK. Aktif Co-Ti (II) -B alaşım katalizörlerinin hidrojen üretiminde NaBH4 hidroliz reaksiyonu ve çevresel etkiler için kinetik özelliklerin analizi. GUMMFD. 2019;34:1585–1594.

MLA

Özdemir, Oğuz Kaan. “Aktif Co-Ti (II) -B alaşım katalizörlerinin hidrojen üretiminde NaBH4 hidroliz reaksiyonu ve çevresel etkiler için kinetik özelliklerin analizi”. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, c. 34, sy 3, Mayıs 2019, ss. 1585-94, doi:10.17341/gazimmfd.570889.

Vancouver

1.Oğuz Kaan Özdemir. Aktif Co-Ti (II) -B alaşım katalizörlerinin hidrojen üretiminde NaBH4 hidroliz reaksiyonu ve çevresel etkiler için kinetik özelliklerin analizi. GUMMFD. 01 Mayıs 2019;34(3):1585-94. doi:10.17341/gazimmfd.570889

Hydrogen generation from NaBH4 solutions using a molecular mixed-valence nickel-substituted K7[NiIIINiII(H2O)W11O39]·15H2O catalyst

RSC Advances

https://doi.org/10.1039/D5RA04000K

Aktif Co-Ti (II) -B alaşım katalizörlerinin hidrojen üretiminde NaBH4 hidroliz reaksiyonu ve çevresel etkiler için kinetik özelliklerin analizi

Aktif Co-Ti (II) -B alaşım katalizörlerinin hidrojen üretiminde NaBH4 hidroliz reaksiyonu ve çevresel etkiler için kinetik özelliklerin analizi

Öz

Anahtar Kelimeler

Kaynakça

Ayrıntılar

Birincil Dil

Konular

Bölüm

Yazarlar

Yayımlanma Tarihi

Gönderilme Tarihi

Kabul Tarihi

Yayımlandığı Sayı

DOI

IZ

Kaynak Göster

Cited By

NaBH4 Hidrolizi İçin Al2O3 Destekli Çok Bileşenli Nanokatalizör Sentezi ve Kinetik Değerlendirmesi

Farklı destekler ile hazırlanan sentetik Co-Mn-Pt katalizörünün NaBH4 hidroliz performansı ve kinetik değerlendirmesi

Advanced Boric Acid-Based Catalysts for High-Efficiency Hydrogen Generation via Sodium Borohydride Hydrolysis

Hydrogen generation from NaBH4 solutions using a molecular mixed-valence nickel-substituted K7[NiIIINiII(H2O)W11O39]·15H2O catalyst