Bazı Metal Organik Kafes Yapılı Bileşiklerin Hidrojen Depolama Performanslarının İncelenmesi

Yıl 2013, Cilt: 28 Sayı: 2, 0 - , 27.02.2014

Zeynel Öztürk D. Ali Köse Banu Öztürk Abdurrahman Asan

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] Berger, B. J.,Swisher, J. H., “Division of
• Energy Storage Systems”, U.S. Department of
• Energy, ACS Symposium Series, Vol. 116,
• -
• [2] Schlapbach, L.,Zuttel, A.,
• “Hydrogenstoragematerialsfor mobile
• applications.”, Nature, 414:353–8, 2001.
• [3] Ali Keskin, Metin Gürü, Duran Altiparmak,
• Influence of metallicbasedfueladditives on
• performanceandexhaustemissions of diesel
• engine, Energy Conversion and Management,
• (1), 60-65, 2011.
• [4] Broom, D.P., “Theaccuracy of
• hydrogensorptionmeasurements on potentialstoragematerials.” Int J
• HydrogenEnergy, 32(18):4871–88, 2007.
• [5] Zaluska, A.,Zaluski, L., Strom-Olsen J.O.,
• “Method of fabrication of complex alkali metal
• hydrides.” US Patent 625349B1, 2001.
• [6] Dillon, A.C.,Jones, K.M., Bekkedahl, T.A.,
• Kiang, C.H., Bethune, D.S., Heben M.J.,
• “Storage of hydrogen in
• singlewalledcarbonnanotubes.” Nature,
• :377–9, 1997.
• [7] Saha, D.,Wei, Z., Valluri, S., Deng. S.,
• “Equilibrium, kineticsandenthalpy of
• hydrogenadsorption in
• orderedmesoporouscarbonsynthesizedbysofttemplateapproach.”
• J Porous Media, 30(1), 102,
• -
• [8] Pang, J.,Hampsey, J.E., Wu, J., Lu, Y.,
• “Hydrogenadsorption in mesoporouscarbons.”
• ApplPhysLett, 85(21):4887–9, 2004.
• [9] Yaghi, O.M.,Li, H., “HydrothermalSynthesis
• of a Metal-Organic Framework
• ContainingLargeRectangularChannels” J. Am.
• Chem. Soc.,117, 10401-10402, 1995.
• [10] Rowsell, J.L.C.,Yaghi, O.M., “Metal–
• organicframeworks: a newclass of
• porousmaterials”
• MicroporousAndMesoporousMaterials,
• Vol:73, 3-14, 2004.
• [11] Wong-Foy, A.G.,Matzger, A.J., Yaghi,
• O.M., “Exceptional H2 saturation in microporous
• metal–organicframeworks. J AmChemSoc,
• :3494–5, 2006.
• [12] Wang, Q-M, Shen, D., Bu-low, M., Lau,
• M.L., Deng, S.G., Fitch, F.R., “Metalloorganicmolecularsieveforgasseparationandpurific
• ation.” MicroporousMesoporous
• Mater,55:217–302002; 2002.
• [13] Dinca, M., Daily, A., Liu, Y., Brown, C.M.,
• Neumann, D.A., Long, J.R. “Hydrogenstorage in
• a microporous metal–organicframeworkwith Mn2
• coordinationsites.” J AmChemSoc, 128:16876–
• , 2006.
• [14] Furukawa, H., Miller, M.A., Yaghi, M.,
• “Independentverification of
• thesaturationhydrogenuptake in MOF-177
• andestablishment of a
• benchmarkforhydrogenadsorption in metal–
• organicframeworks.” J Mater Chem, 17:3197–
• , 2007.
• [15] USCAR DOE FreedomCAR Report,
• Hydrogen Storage Targets, 2000.