Yakıt eldesi için yeni nano katalizörlerin geliştirilmesi ve katalitik uygulamaları

Bu tez çalışmasında; binaftil iskeleti ve C2 simetrisine sahip farklı elektronik ve sterik özelliklerde dört farklı kiral yapıda N-sübstitüe fosforamidit ve P-sübstitüe aminofosfin ligandları sentezlenmiş ve bu ligandların koruyucu olarak kullanıldığı kiral PdNP'ler hazırlanmıştır. Sentezlenen ligandların yapıları FT-IR, 1H, 13C, 31P, 19F NMR gibi spektroskopik tekniklerle aydınlatılmış, molekül ağırlıkları HRMS ölçümleri ile belirlenmiş ve çevirme açıları polarimetre analizleri ile tayin edilmiştir. Hazırlanan PdNP'lerin parçacık dağılımları ve ortalama parçacık boyutları geçirimli elektron mikroskobu (TEM) görüntüleriyle, kristal yapıları ile atom dizilişleri X-ışını kırınımı difraktometresi (XRD) ve X-ışını fotoelektron spektroskopisi (XPS) ölçümleri ile belirlenmiştir. Ayrıca her bir PdNP'nin organik madde içeriği termogravimetrik analiz (TGA) metodu ile tespit edilerek, dairesel dikroizm (CD) ölçümleri ile de optik özellikleri belirlenmiştir. Sentezlenen nanopartiküllerin katalitik etkinlikleri ise; ScCO2 içerisinde, gerçekleştirilen asimetrik Suzuki eşleşme reaksiyonlarında incelenmiştir. ScCO2 çözücü ortamında ilk kez gerçekleştirilen bu eşleşme reaksiyonu organik çözücüler içerisinde de uygulanarak kullanılan çözücü ortamının oluşan ürünün enantiyoseçiciliğine ve kullanılan nanokatalizörün aktivitesi üzerine olan etkisi araştırılmıştır. Her iki çözücü ortamında gerçekleştirilen asimetrik eşleşme reaksiyonları sırasında çözelti ortamına paladyum metal veya iyonu sızması olup olmadığı ICP-MS analizleri ile tespit edilmiştir. Bunlara ek olarak, hibrit katalizörler olarak bilinen NP'lerin katalitik reaksiyonlar sırasındaki homojen veya heterojen davranışları Hg(0) ve CS2 zehirlenme testleri ile incelenmiştir. Ayrıca her iki çözücü ortamında gerçekleştirilen katalitik reaksiyonlar sonrasında PdNP'lerin geri kazanımları ve tekrar kullanılabilirlikleri araştırılmıştır. Daha sonra elde edilen nanokatalizörler varlığında; amonyak boranın dehidrojenasyonu yolu ile hidrojen üretimi ve amonyak boran varlığında asimetrik transfer hidrojenasyon tepkimeleri gerçekleştirilmiştir.