Yeni nesil temiz enerji kaynağı olarak hidrojen üretiminde nanomalzemelerin sentezi ve uygulamaları

Günümüzde, dünyanın enerji ihtiyacı giderek artmaktadır. Artan enerji ihtiyacı ve fosil yakıtların yanması ile ortaya çıkan toksik maddelerin zararlı etkileri nedeniyle, yeni nesil temiz enerji kaynaklarına ihtiyaç duyulmaktadır. Yeni nesil temiz enerji olarak hiçbir toksik atığının olmaması ve yüksek enerji içeriği gibi avantajları nedeniyle hidrojen enerjisine yönelim artmıştır. Hidrojen, doğada serbest halde bulunmadığı ve depolama konusunda da sorun yaşandığı için katı formdaki yapılardan hidrojeni çekmek, hem hidrojen üretimini sağlayacak hem de hidrojen depolanmasındaki güçlüğü ve maliyeti minimuma indirecektir. Bu düşünce ile yürüttüğümüz çalışmada; hidrojen üretiminde grafen oksit destek maddeli platin rodyum (PtRh@GO) nanoparçacıklarının dimetilamin boran (DMAB) dehidrojenasyonu üzerindeki etkileri incelenmiştir. Bu amaçla, ilk olarak katalizörün sentezlenmesi sağlanmıştır. Daha sonra, hazırlanan nanoparçacıklar Raman spektroskopisi, X-ışını fotoelektron spektroskopisi (XPS), X-ışını kırınımı (XRD), Geçirmeli Elektron Mikroskobu (TEM) ve Yüksek Çözünürlüklü Geçirmeli Elektron Mikroskobu (HRTEM) teknikleri ile yapısal özellikleri incelenmiştir. Yapılan incelemeler sonucunda, elde edilen malzemelerin nano boyutta olduğu ve yüzeyde homojen bir şekilde dağıldığı görülmüştür. Ayrıca, kullanılan nano boyuttaki katalizörün DMAB dehidrojenasyon tepkimesi için kinetik parametreleri incelendiğinde, aktivasyon enerjisi (Ea) 16.653 ± 1 kJ.mol-1 ve çevrim frekansı (TOF) değeri 274.6 h-1 olarak elde edilmiştir. Bu çevrim frekansı değeri literatürdeki en iyi TOF değerlerinden biridir.