Bor tabanlı malzemelerin sentezlenmesi ve hidrojen depolama özelliklerinin incelenmesi
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Hacettepe Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Temiz Tükenmez Enerjiler A.B.D., Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2016
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: GÖZDE BAYAZİT
Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): ŞADAN ÖZCAN
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Çalışmada, temiz tükenmez enerjilerin depolanmasına çözüm olarak, metal bor hidrürlerin sentezlenmesi amaçlanmıştır. Hidrojen depolama özellikleri ile gelecek vadeden, çinko bor hidrürün ve magnezyum bor hidrürün mekanik öğütme yöntemi ile sentezlenmesi gerçekleştirilmiştir. Malzemelerin hidrojen depolama özelliklerinin incelenmesi için, fiziksel bir ölçüm yöntemi olan Sievert sistemi kullanılmıştır. NaBH4 ve ZnCl'nin farklı sürelerde öğütülmesi ile elde edilen örneklerin XRD desenlerinden, reaksiyon sonunda oluşması beklenen NaCl tespit edilmiştir. FTIR ölçümleri sonucunda, 2227-2375 cm-1 arasındaki B-Ht, 1617-1642 cm-1 arasındaki B-Hb ve 1415-1538 cm-1 arasındaki Zn-H pikleri yardımıyla tek dişli bağlanma yapısına sahip çinko bor hidrürün oluştuğu kanıtlanmıştır. TGA sonucunda en fazla kütle kaybı, 1.5 saat öğütülen örnekte, 140-150oC aralığında, % 4 olarak ölçülmüştür. Örneklerin hidrojen salma miktarları, 400oC ve 1 bar basınçta kütlece %1'de sınırlı kalmıştır. Literatürden faklı olarak, Mg ve B'nin, kütlece farklı oranlarda Ni katalizörü ile hidrojen ortamında öğütülmesi sonucunda magnezyum bor hidrür sentezlenmiştir. Sentezlenen örneklerin XRD desenlerinde Mg(BH4)2'nin en şiddetli pikine rastlanmıştır. Örneklerin kristalite boyutları 14-15 nm arasında hesaplanmıştır. FTIR ölçümleri sonucunda, 2335-2379 cm-1 arasındaki B-Ht, 2017-2924cm-1 arasındaki B-Hb ve 1415-1538 cm-1 arasındaki Mg-H-B pikleri yardımıyla tek dişli bağlanma yapısına sahip magnezyum bor hidrürün oluştuğu kanıtlanmıştır. TGA sonucunda en fazla kütle kaybı %2 Ni oranına sahip örnekte, 370oC'de başlamış ve %1.31 olarak ölçülmüştür. Örneklerin hidrojen salma miktarları, 400oC ve 1 bar basınçta kütlece % 2,50-3.43 arasında değişmiş ve en yüksek hidrojen salma miktarı ağırlıkça %2 Ni içeren örnekte ölçülmüştür. Bu örneğin hidrojen soğurma miktarı ise aynı sıcaklık ve 10 bar basınçta, kütlece % 2,96 olarak bulunmuştur. Anahtar Kelimeler: Temiz enerji, hidrojen depolama, çinko bor hidrür, magnezyum bor hidrür, mekanik öğütme, XRD, FTIR, TGA, Sievert