Bazı Metal Organik Kafes Yapılı Bileşiklerin Hidrojen Depolama Performanslarının İncelenmesi

Öz

Hidrojenin bilinen depolama sistemlerinden farklı olarak depolama ortamlarında kimyasal olarak veya zayıf vander Waals etkileşimleriyle fiziksel olarak tutunabildiği bilinmektedir. Hidrojen, fiziksel adsorpsiyonla karbon nanotüplerde, zeolitlerde veya bunlardan çok daha yüksek yüzey alanına sahip Metal Organik Kafes (Metal Organic Framework; MOF)’lerde depolanabilmektedir. Bu çalışmada, hidrojen enerjisi depolama sistemi zayıf yönünün iyileştirilmesi için karışık ligandlıorganometalik trans-Diaquabis (nikotinamid-κN)bis(salisilato- κO)kobalt(II), trans-Diaquabis (3-hidroksibenzoato-κO1)bis(nikotinamid-κN1) bakır(II), (p-brombenzoato) bis(N,N-dietilnikotinamid) kobalt(II) kompleksleri (sırasıyla A1, A2, A3) sentezlenmiş, TG, FT-IR, X-Ray ve Elementel analizlerle karakterize edilmiş, adsorpsiyon analiziyle hidrojen depolama performansları belirlenmiştir. Sentezlenen komplekslerin (A1, A2, A3) 90 bar basınç ve 77°K sıcaklıkta yapılan ölçümler sonucu hidrojen depolama miktarları sırasıyla kütlece % 2,59, %2,63 ve %3,22 oldukları belirlenmiştir.

Anahtar Kelimeler

• Hidrojen Depolama, MOF, Hidrojen Enerjisi

Kaynakça

1. [1] Berger, B. J.,Swisher, J. H., “Division of
2. Energy Storage Systems”, U.S. Department of
3. Energy, ACS Symposium Series, Vol. 116,
4. -
5. [2] Schlapbach, L.,Zuttel, A.,
6. “Hydrogenstoragematerialsfor mobile
7. applications.”, Nature, 414:353–8, 2001.
8. [3] Ali Keskin, Metin Gürü, Duran Altiparmak,

9. Influence of metallicbasedfueladditives on
10. performanceandexhaustemissions of diesel
11. engine, Energy Conversion and Management,
12. (1), 60-65, 2011.
13. [4] Broom, D.P., “Theaccuracy of
14. hydrogensorptionmeasurements on potentialstoragematerials.” Int J
15. HydrogenEnergy, 32(18):4871–88, 2007.
16. [5] Zaluska, A.,Zaluski, L., Strom-Olsen J.O.,
17. “Method of fabrication of complex alkali metal
18. hydrides.” US Patent 625349B1, 2001.
19. [6] Dillon, A.C.,Jones, K.M., Bekkedahl, T.A.,
20. Kiang, C.H., Bethune, D.S., Heben M.J.,
21. “Storage of hydrogen in
22. singlewalledcarbonnanotubes.” Nature,
23. :377–9, 1997.
24. [7] Saha, D.,Wei, Z., Valluri, S., Deng. S.,
25. “Equilibrium, kineticsandenthalpy of
26. hydrogenadsorption in
27. orderedmesoporouscarbonsynthesizedbysofttemplateapproach.”
28. J Porous Media, 30(1), 102,
29. -
30. [8] Pang, J.,Hampsey, J.E., Wu, J., Lu, Y.,
31. “Hydrogenadsorption in mesoporouscarbons.”
32. ApplPhysLett, 85(21):4887–9, 2004.
33. [9] Yaghi, O.M.,Li, H., “HydrothermalSynthesis
34. of a Metal-Organic Framework
35. ContainingLargeRectangularChannels” J. Am.
36. Chem. Soc.,117, 10401-10402, 1995.
37. [10] Rowsell, J.L.C.,Yaghi, O.M., “Metal–
38. organicframeworks: a newclass of
39. porousmaterials”
40. MicroporousAndMesoporousMaterials,
41. Vol:73, 3-14, 2004.
42. [11] Wong-Foy, A.G.,Matzger, A.J., Yaghi,
43. O.M., “Exceptional H2 saturation in microporous
44. metal–organicframeworks. J AmChemSoc,
45. :3494–5, 2006.
46. [12] Wang, Q-M, Shen, D., Bu-low, M., Lau,
47. M.L., Deng, S.G., Fitch, F.R., “Metalloorganicmolecularsieveforgasseparationandpurific
48. ation.” MicroporousMesoporous
49. Mater,55:217–302002; 2002.
50. [13] Dinca, M., Daily, A., Liu, Y., Brown, C.M.,
51. Neumann, D.A., Long, J.R. “Hydrogenstorage in
52. a microporous metal–organicframeworkwith Mn2
53. coordinationsites.” J AmChemSoc, 128:16876–
54. , 2006.
55. [14] Furukawa, H., Miller, M.A., Yaghi, M.,
56. “Independentverification of
57. thesaturationhydrogenuptake in MOF-177
58. andestablishment of a
59. benchmarkforhydrogenadsorption in metal–
60. organicframeworks.” J Mater Chem, 17:3197–
61. , 2007.
62. [15] USCAR DOE FreedomCAR Report,
63. Hydrogen Storage Targets, 2000.