Katalitik konvertörlerden Pd, Pt ve Rh metallerinin geri kazanılması, fulleren çekirdekli yolk shell tipi nanopartikül sentezi, hidrojen depolama kapasitelerinin ölçülmesi

Paladyum, platin ve rodyum gibi hidrojen depolama teknolojilerinde kullanılan metaller, maliyetli ve sınırlı kaynaklardır. Bu metaller, otomotiv sektöründe egzoz gazlarını daha az zararlı bileşiklere dönüştüren katalitik konvertörlerde yaygın olarak kullanılmaktadır. Ancak zamanla işlevselliğini kaybeden bu parçalar değiştirilmekte ve atık haline gelmektedir. Kullanılan araca bağlı olarak bir katalitik konvertör 1 ila 5,5 gram arasında Pd, Pt ve Rh içermekte; bu değerli metaller ülkemizde geri kazanılamadığından yurt dışına düşük fiyatlarla satılmaktadır. Tez kapsamında, atık katalitik konvertörlerden PGM'lerin geri kazanımı için etkili bir hidrometalurjik yöntem başarıyla uygulanmış ve özellikle Platin (Pt) için %94,3'lük yüksek bir liç verimine ulaşılmıştır. Geri kazanılan metaller, ileri sentez aşamalarında kullanılmak üzere oto-indirgenebilir komplekslere dönüştürülmüştür. Bu kompleksler kullanılarak, fulleren (C₆₀) çekirdek ve metal bir kabuktan oluşan, tek ve iki tabakalı yolk-shell tipi nanomalzemeler sentezlenmiştir. Sentezlenen nanoyapıların morfolojik, yapısal ve kimyasal özellikleri XRD, SEM-EDX, HR-TEM ve BET gibi ileri karakterizasyon teknikleri ile detaylı olarak incelenmiştir. Sentezlenen malzemelerin hidrojen depolama özellikleri TPD/TPR cihazı ile analiz edilmiştir. Analizler sonucunda, tek tabakalı C₆₀@Pt yapısının yaklaşık 100-200°C aralığında en yüksek hidrojen desorpsiyon sinyalini vererek test edilen malzemeler arasında en üstün performansı sergilediği tespit edilmiştir. En düşük performans ise C₆₀@Pd numunesinde gözlemlenmiştir. Bu çalışma, atıkların değerlendirilmesiyle yüksek katma değerli nanomalzemelerin üretilebileceğini ve bu malzemelerin temiz enerji teknolojilerinden olan hidrojen depolamada etkin bir şekilde kullanılabileceğini ortaya koymaktadır.