Hidrojen depolama için alternatif gözenekli malzemelerin hazırlanması ve karakterizasyonu

Bu tez, üç farklı gözenekli malzemenin hidrojen depolama özelliklerine ilişkin bir araştırma sunmaktadır: bunlar klinoptilolit (CLN) ve katyon değiştirilmiş formları, ZIF-8 (bir zeolitik imidazolat çerçeve) ve gözenekli silikon nanotellerdir (SiNW'ler). Na⁺, K⁺, Li⁺, Ag⁺, Ni+2, Ca+2, Cu+2 ve Mg+2 içeren katyon değişim prosedürü, 1.0 M NH₄NO₃ çözeltisinin 80 °C'de temas ettirilmesinin ardından 450 °C'de kalsinasyonu sonucu elde edilen CLN'nin H⁺ formuna uygulanmıştır. ZIF-8'in ve Li+ ve Na+ katyonları ile modifiye edilmiş formlarının sentezi solvo-termal yöntemle gerçekleştirilmiştir. Au ve Li-katkılı gözenekli Si nanotelleri sentezlemek için iki aşamalı MACE prosedürü kullanılmıştır. CLN ve ZIF-8 örneklerinin karakterizasyonu XRD, XRF, SEM, FT-IR ve 77 K'de N2 adsorpsiyonu kullanılarak gerçekleştirilmiştir. SiNW örnekleri ise SEM, EDS ve 77 K'de N2 adsorpsiyonu ile karakterize edilmiştir. Tüm örneklerin hidrojen adsorpsiyon izotermleri 113 kPa basınca kadar 77 K sıcaklıkta elde edilmiştir. Tüm CLN numuneleri arasında, 0,5 M LiNO3 ile modifiye edilen numunenin 3,458 mmol g-¹ ile en yüksek H2 depolama kapasitesine sahip olduğu bulunmuştur. Buna karşılık, LiNO3 ile modifikasyon, ZIF-8 numunelerinin BET yüzey alanında veya H2 depolama performansında gözle görülür bir iyileşme sağlamamıştır. Gözenekli SiNW'lerin H2 adsorpsiyon kapasiteleri, incelenen tüm örnekler arasında en düşük olarak bulunmuştur.