Sodyum borhidrürün hidrolizinden hidrojen üretimi için al-cr sütunlu bentonit destekli kobalt borür katalizörlerin sentezi ve karakterizasyonu

Fosil yakıt kaynaklarının tükenmekte olduğu günümüzde hidrojen çok önemli bir yere sahip olmasının yanı sıra temiz ve çevreye zarar vermeyen bir enerji kaynağıdır. Hidrojen kaynağı olarak yüksek depolama kapasitesine sahip olan sodyum borhidrür gibi kimyasal hidrürler kullanılmaktadır. Sodyum borhidrürden hızlı ve verimli şekilde hidrojen üretebilmek için ekonomik ve etkili katalizörlere ihtiyaç vardır. Bu çalışmada sodyum borhidrürün hidrolizinden hidrojen üretmek için farklı oranlarda Al ve Cr ile sütunlanan sodyum bentonit destekli CoB katalizörler emdirme ve indirgeme yöntemleri kullanılarak sentezlendi. Sentezlenen katalizörlerin karakteristik ve yapısal özelliklerini belirlemek amacıyla XRD, BET, SEM-EDS, ICP-MS, XPS ve FTIR analizleri yapıldı. Sonrasında katalizörlerin NaBH4'ün hidrolizinden hidrojen üretimindeki etkinlikleri incelendi. Sentezlenen katalizörlerle yapılan katalitik hidroliz deneylerinde kütlece % Cr oranı, katalizör miktarı, NaOH derişimi, NaBH4 derişimi ve sıcaklığın hidrojen üretim hızına etkileri incelendi ve en etkin katalizörün tekrar kullanılabilirliği araştırıldı. Hazırlanan katalizörler içinde katalitik aktivitesi en yüksek olan %3 Cr oranıyla hazırlanan CoB@AlCr3/Na-bentonit katalizörüyle, kütlece %10 NaOH ve %5 NaBH4 derişimleri ile 50 °C'de çalışıldığında hidrojen üretim hızı 2854 mL/dk.gkat olarak hesaplandı. Bu katalizörle gerçekleşen tepkimenin 4,7 dakika sürdüğü gözlendi ve tepkimenin aktivasyon enerjisi 55,98 kJ/mol bulundu. Katalitik testlerin döngü bazında yüzdesel verimleri ele alındığında 1. döngü için %89,6 olan verimin 2. döngüden 5. döngüye kadar yaklaşık %86 civarında sabit kaldığı gözlendi. Sonuç olarak literatürdeki katalizörlerle CoB@AlCr3/Na-bentonit katalizörü kıyaslandığında bu katalizörün NaBH4'den H2 üretiminde etkin ve ekonomik bir alternatif olarak kullanılabileceği belirlendi.