Kobalt ve demir içerikli silikat katalizörlerin sentezi, karakterizasyonu ve amonyaktan hidrojen eldesi için kullanımı

Çevre dostu alternatif enerji kaynakları arasında büyük önem taşıyan hidrojen özellikle yakıt hücrelerinde kullanılmaktadır. Hidrojenin depolanması ve yüksek saflıkta elde edilebilmesi araştırmacıların üzerinde durdugu önemli noktalardır. Yüksek hidrojen kapasitesine sahip olan Amonyağın katalitik parçalanma reaksiyonu, COx içermeyen hidrojen üretimininde büyük önem taşımaktadır. Bu çalışma kapsamında, amonyaktan yüksek dönüşüm oranlarında hidrojen eldesini gerçekleştirebilecek nitelikte, geçiş metali ve silikat temelli nanokompozit yapıda gözenekli katalizörlerin sentez, karakterizasyon ve aktivite çalışmaları yapılmıştır. Ucuz ve yaygın bulunabilen kobalt ve demir metalleri ile, farklı Co/Si ve Fe/Si mol oranlarında hidrotermal sentez yöntemi kullanılarak bir seri katalizör hazırlanmıştır. Hazırlanan katalizörlerin aktiviteleri sabit yataklı akış reaktöründe 400-750 oC aralığında test edilmiştir. Kullanılan silikat kaynağının metallerin yapıya girmesi ve aktivitesinde önemli etkisi oldugu görülmüştür. Saf amonyak gazının 250 ml/dak gecirilmesi ile gerçekleştirilen deneylerde tüm katalizörlerin 500 oC üzerinde aktivite gösterdigi, içlerinden en yüksek aktivitenin kobalt esaslı katalizörler için CSAK15, demir esaslı katalizörler için FSAK05 olduğu görülmüştür. Genel olarak 750 oC ve üzerinde tüm katalizörler için toplam dönüşüm görülmüştür. Promoter (güçlendirici) olarak KOH kullanımının demir ve kobalt katalizörlerin her ikisinde de aktiviteyi arttırıcı nitelikte olduğu belirlenmiştir. Kobalt öncül maddelerinden kobalt asetat kullanırak hazırlanan katalizörlerden diğerlerine göre daha yüksek aktivite elde edildiği belirlenmiştir. Reaksiyon öncesi indirgemeleri gerçekleştirilen katalizörler için İndirgenme süresi ve sıcaklığının aktiviteye olumlu etkisi olduğu görülmüştür. Hazırlanan katalizörlerin 600 oC sıcaklıkta 100 dakika süresince aktivitelerini korudukları görülmüştür.Anahtar Kelimeler : COx içermeyen Hidrojen, Amonyak Parçalanması, Co-Silikat Mezogözenekli Katalizörler, Fe-Silikat Mezogözenekli Katalizörler