Metal hidrürlerden hidrojen üretiminde kullanılacak nano katalizör sentezi ve karakterizasyonu

Bu çalışmada, NaBH4'ün hidroliz reaksiyonu ile hidrojen üretmek amacıyla, Ni/TiO2 katalizörleri, emdirme, sol-jel ve süperkritik CO2 yöntemi, Pd/TiO2 katalizörü ise sol-jel yöntemi ile sentezlenmiştir. Sentezlenen katalizörler XRD, XRF, TGA, FT-IR, SEM ve BET ile karakterize edilmiştir. Katalizörlerin aktiviteleri sodyum borhidrürün hidrolizi ile hidrojen üretimi reaksiyonunda test edilmiştir. Sol-jel yöntemi ile sentezlenen %40 Ni içeriğine sahip Ni/TiO2 katalizörü ile reaksiyon sıcaklığı (20, 30, 40, 50 ve 60oC), katalizör miktarı (75, 100, 150 ve 200 mg), NaBH4 miktarı (75, 100 ve 125 mg), NaOH başlangıç derişimi (0,25, 0,5, 0,75 ve 1 M) koşullarında parametrik çalışma gerçekleştirilmiştir. 60oC reaksiyon sıcaklığında, 5 mL 0,25 M NaOH, 100 mg NaBH4, 100 mg Ni/TiO2 katalizörü ile hidrojen verimi %100 ve en yüksek hidrojen üretim hızı 110,87 mL/gkat.dk olarak elde edilmiştir. Katalizör varlığında NaBH4 hidrolizinden elde edilen verilerden yararlanılarak reaksiyon hız derecesini bulmak amacıyla n. derecede reaksiyon hız eşitliği kullanılmıştır. En yüksek hidrojen üretim hızına sahip Ni/TiO2 katalizörünün reaksiyon hız derecesi 0,08, aktivasyon enerjisi ise 17,06 kJ/mol olarak belirlenmiştir.