Pd/TiO2 KATALİZÖRÜNÜN SENTEZİ VE SODYUM BORHİDRÜRDEN HİDROJEN ÜRETİMİNDE AKTİVİTESİNİN BELİRLENMESİ

Abstract

Hidrojen, yenilenebilir enerji kaynaklarından üretilen ve artan enerji talebine sürdürülebilir bir çözüm olabilecek çevre dostu bir enerji taşıyıcısıdır. Hidrojenin depolanması ve iletimi için metal borhidrürler depolama kapasiteleri ile öne çıkmaktadır. Bu çalışmada, sol-jel yöntemi ile Pd/TiO2 katalizörü sentezlenmiş ve X-Işınları difraktometresi (XRD), Brunauer, Emmett-Teller (BET), X-Işınları Floresans (XRF) ve Taramalı Elektron Mikroskobu-Enerji Dağılımlı X-Işınları (SEM-EDX) teknikleri ile karakterize edilmiştir. Katalizörün aktivite çalışmaları hidrojen üretmek amacıyla NaBH4’ün hidroliz reaksiyonunda gerçekleştirilmiştir. Deneysel çalışma koşulları 100 mg NaBH4, 100 mg katalizör, 5 mL 0,25 M NaOH olarak belirlenmiş ve üç farklı reaksiyon sıcaklığı (20, 40 ve 60 oC) denenmiştir. En yüksek hidrojen verimi (%100) ve hidrojen üretim hızı (102 mL/gkat.dk) 60 oC reaksiyon sıcaklığında elde edilmiştir. Katalizörün tekrar kullanılabilirlik testlerinde ilk 4 kullanımdan sonra aktivitesinde azalma olduğu gözlenmiştir. NaBH4 hidrolizi reaksiyonuna n. derecede reaksiyon kinetiği modeli uygulanarak reaksiyon hız derecesi 0,7 olarak belirlenmiştir. Arrhenius eşitliği ile aktivasyon enerjisi 33,23 kJ/mol olarak hesaplanmıştır.