Yeni nesil enerji kaynağı olan temiz enerji oluşturabilecek bor türevlerinden hidrojen eldesi için yeni tip nanokatalizörlerin hazırlanması ve nanoteknolojik uygulamaları

Bu çalışmada, dimetilamin boran (DMAB) dehidrojenasyonu için aktif bir katalizör olan Pt nanoparçacıklar in-situ olarak sentezlendi. Metal nanoparçacıkların yüzey alanını arttırmak için karbon türevlerinden olan aktif karbon destek malzemesi olarak kullanıldı. Ayrıca, DMAB ilavesi ile hem Pt indirgenmesi hem de dehidrojenasyon reaksiyonunun gerçekleşmesi sağlandı. Hazırlanan katalizörün yapısı sırasıyla, X-ışını kırınımı (XRD), atomik kuvvet mikroskopisi (AFM), transmisyon elektron mikroskopisi (TEM) ve X-ışını fotoelektron spektroskopisi (XPS) ile aydınlatılmıştır. Sonuçlara bakıldığında nispeten homojen bir dağılıma sahip 3-4 nm aralığındaki nanoparçacıkların elde edildiği anlaşıldı. Pt nanoparçacıkları (Pt NP) ile gerçekleşen DMAB dehidrojenasyon reaksiyonu için hidrojen çıkışının ilk dönüşüm frekansı 21,50 h-1 bulundu. Farklı sıcaklıklarda Pt nanoparçacıkların etkisi DMAB dehidrojenasyonu için incelendi ve aktivasyon enerjisi (Ea = 48,36 kJ mol-1), aktivasyon entalpisi (ΔH#= 45,82 kJ mol- 1) ve aktivasyon entropisi (ΔS≠= -112,99 J mol-1 K-1) hesaplandı. Pt nanoparçacıklarının DMAB dehidrojenasyonu için yeniden kullanım çalışmaları yapıldığında dördüncü çalışmada bile ≥%80 aktivite sergilediği gözlendi. Buna ek olarak, DMAB dehidrojenasyonu için Pt nanoparçacıklarının tekrar kullanılabilir, oldukça aktif, izole edilebilir olduğu görüldü.