Ruthenium (0) nanoparticles supported on titanium dioxide: A highly active and long-lived catalyst in dehydrogenation of dimethylamine borane

Son yıllarda atmosferdeki karbondioksit seviyesinin artması nedeniyle küresel ısınma hayatı tehdit edici hale gelmektedir. Küresel ısınmanın dünyaya, çevreye, iklime ve canlı organizmalara büyük zarar veren çeşitli etkileri bulunmaktadır. Bu nedenle bilim adamları, temiz enerji gibi alternatif olabilecek enerji kaynakları aramaya başlamıştır. Bu bağlamda hidrojen, diğer yakıtlara alternatif olarak kullanılabilecek bir enerji taşıyıcısıdır. Bununla birlikte, hidrojenin güvenli bir şekilde depolanması hala önemli bir noktadır. Yüksek hidrojen kapasitesine sahip B-N bileşikleri, hidrojeni depolayabilir ve uygun ortam koşullarında serbest bırakabilir. Bor bileşiklerinden biri olan dimetilamin boran (DMAB), uygun katalizör ve tepkime koşullarında yapısındaki hidrojeni salabilir. Bu tip reaksiyonlarda kullanılan katalizörlerin temel sorunu, tepkimenin seyri sırasında aglomerasyon problemleridir. Metal oksitlerin geçiş metali nanoparçacıklarının sentezinde kararlılaştırıcı olarak kullanılması, katalizörler için uzun ömür, termal kararlılık ve tekrar kullanılabilirlik açısından avantaj sağlamaktadır. Tezde, Titanium (IV) oxide, TiO2, destekli rutenyum (0) nanoparçacıklarının ex-situ hazırlaması, karakterizasyonu ve DMAB tan 60.0 ± 0.5 oC de hidrojen eldesindeki katalitik performansı araştırılmıştır. Metal oksit destekli geçiş metali (0) nanoparçacıklarının karakterizasyonu, iletim elektron mikroskobu (TEM), X-ışını fotoelektron spektroskopisi (XPS), X-ışını kırınımı (XRD) ve indüktif eşleşmiş plazma optik emisyon spektrometrisi (ICP-OES) ile gerçekleştirilmiştir. Reaksiyon kinetiği, farklı katalizör derişimlerinde ve farklı tepkime sıcaklıklarında deneyler yapılarak belirlenmiştir.