HCl ile Muamele Edilmiş Mısır Sapı Destekli-Zn Katalizörünün Hidrojen Üretimine Etkisinin Araştırılması

Authors : Duygu ELMA KARAKAŞ

Pages : 539-547

Doi:10.31590/ejosat.759605

View : 12 | Download : 8

Publication Date : 2020-12-31

Article Type : Research Paper

Abstract :Bu çalışmada, katalizör üretimi için mısır sapı ilk kez doğrudan destek malzemesi olarak kullanılmıştır. Amaç, düşük maliyetli organik atıklardan hidrojen üretimi için kullanılabilecek yüksek etkinliğe sahip bir metal içeren katalizörler sentezlemektir. Katalizör hazırlanmasında farklı metal oranları (% 10, % 20, % 30, % 40), farklı asit konsantrasyonları (1M, 3M, 5M ve 7M) farklı yanma sıcaklıkları (300 oC, 400 oC, 500 oC ve 600 oC) ve farklı yanma sürelerinde (15 dak., 30 dak., 45 dak. ve 60 dak.) deneyler yapılarak hidrojen üretim hızı (HGR) açısından en etkili katalizör hazırlanmıştır. Sodyum borhidrürün metanoliz reaksiyonundan hidrojen üretimi için katalizör destek maddesi olarak kullanılacak mısır sapının protonlanması için hidroklorik asit (3M HCl) kullanılmıştır. Performans açısından HCl ile muamele edilmiş mısır sapı destekli-Zn katalizörünün (MS-HCl-Zn katalizörü) optimum şartları; en etkili katalizör % 10 Zn+2 ilavesinden sonra 500 o C’de 15 dakika yakılması sonucu elde edilmiştir. Bununla birlikte MS-HCl-Zn katalizörünün dört farklı sıcaklık (30, 40, 50, 60 oC) ve yeniden kullanılabilirlik deneyleri yapılmıştır. Ayrıca hazırlanan katalizörün karakterizasyonu için FTIR ve ICP-OES analizleri yapılmıştır. Sonuç olarak MS-HCl-Zn katalizörü tarafından katalize edilen % 2.5 NaBH4 metanoliz reaksiyonunda 30 oC ve 60 °C için reaksiyon hızları sırasıyla 5027 ve 7875.2 mLdak-1g.kat-1 olarak bulunmuştur. MS-HCl-Zn katalizörünün aktivasyon enerjisi ise 22.9 kJ mol-1 olarak hesaplanmıştır. Yeniden kullanılabilirlik deneyleri de aynı koşullar altında beş kez tekrarlanmış ve her kullanımda neredeyse %100 dönüşüm elde edilmiştir.
Keywords : NaBH4, Metanoliz, Mısır Sapı, Çinko, Katalizör