Thermodynamics and kinetics of adsorption of platinum dimethyl cyclooctadiene on resorcinol-formaldehyde aerogel from supercritical carbon dioxide solution

Bu çalışmada, platinyum dimetil siklooctadiyenin (PtMe2COD) resorsinol-formaldehit aerojel8 (RFA) destek üzerine süperkritik karbondioksit ortamında adsorblanmasının termodinamik ve kinetiği incelenmiştir. Süperkritik karbondioksit fazının direk olarak analiz edilebilmesini sağlayan yeni bir deneysel yöntem geliştirilmiştir.Adsorpsiyon termodinamiğinin incelenmesi için, scCO2-PtMe2COD- RFA8 sisteminin 20.7 MPa ve 60 °C deneysel şartlar altında adsorpsiyon izotermi ölçülmüştür. Langmuir adsorpsiyon izoterm modeli, sistemi tanımlamak için kullanılmıştır.Adsorpsiyon kinetiğinin incelenmesi için, bir kütle transfer modeli geliştirilmiştir. Geliştirilen kütle transfer modelinin, deneysel veriyi % 7.2 hatayla oldukça iyi şekilde temsil ettiği gözlemlenmiştir. Kinetik deneyleri için resorsinol-formaldehit aerojeller küresel tanecikler olarak sentezlenmiştir. Bu şekilde tanecik boyutunun adsorpsiyon kinetiğine olan etkisi gözlemlenebilmiştir. Adsorpsiyon dengesine ulaşma zamanı tanecik boyutunun artmasıyla artmıştır. Geliştirilen kütle transfer modelinde kullanılan tortuozite parametresinin adsorpsiyon kinetiğine olan etkisi ayrıca incelenmiştir. Tortuozitenin azalmasıyla, adsorpsiyon dengesine ulaşma zamanı azalmıştır.Bu çalışmada, RFA8 destek üzerine adsorplanmış platinyum metal nanoparçacıkları da ayrıca hazırlanmıştır. Farklı ağırlık yüzdelerinde metal yüklenmiş parçacıkların parçacık boyutları XRD ölçümleri ile elde edilmiştir. Üç ayrı % 10, % 22 ve % 34 metal yüklenmiş nanoparçacıkların parçacık boyutları sırasıyla 2.3 nm, 3.1 nm ve 3.9 nm olarak bulunmuştur. Partikül boyutunun metal yüklemesinin artmasıyla arttığı gözlemlenmiştir.