Tarımsal Atıktan Elde Edilen Aktif Karbon Destekli Co-B Katalizörü Varlığında Sodyum Borhidrürün Metanolizi

Abstract

Bu çalışmada, tarımsal atık olan Siirt fıstığı kabuğundan elde edilen aktif karbon kullanılarak destekli Co-B katalizörü sentezlenmiş ve bu katalizör hidrojen eldesinde kullanılmıştır. Siirt yöresinin en önemli tarımsal gelir kaynaklarının başında Siirt fıstığı gelmektedir. Fıstık işlendikten sonra geriye kalan fıstık kabuğu ise tarımsal atık olarak kabul edilmekte olup, bu atığın etkin bir şekilde kullanılması ise oldukça önem arz etmektedir. Aktif karbon destekli Co-B katalizörü, sodyum borhidrür (NaBH4)’ün metanol ortamındaki bozunma reaksiyonu etkinliklerinde kullanılmış olup, farklı NaBH4 konsantrasyonları, farklı katalizör miktarları ve farklı sıcaklıklar varlığında deneyler yapılarak etkinlikleri incelenmiştir. Çalışmada; 30 °C sıcaklıktaki aynı NaBH4 konsantrasyonun, farklı katalizör miktarları kullanılarak yapılan metanoliz deneylerinde, katalizör miktarı arttıkça reaksiyonun tamamlanma süresi kısalmakta ve hidrojen üretim hızının artmakta olduğu gözlemlenmiştir. Aktif karbon destekli Co-B katalizörü varlığında metanoliz deneylerinin farklı sıcaklık (30-60 oC) etkinlikleri incelendiği zaman ise sıcaklığın artmasıyla reaksiyon hızındaki artışın da belirgin bir şekilde olduğu görülmüştür. Bunun yanı sıra tarımsal atıkların işlenerek katalizörlerde destek maddesi olarak kullanımının katalizör etkinliğini arttırdığı tespit edilmiştir. Son olarak; bu deney sonuçlarından elde edilen veriler kullanılarak reaksiyon modeli çıkarılmış olup, buna bağlı olarak bir ampirik formül türetilmiş ve bundan sonra yapılacak deneylerin sonucunu teorik olarak da elde edilebilecek denkleme ulaşılmıştır. Yapılan bu çalışma sayesinde tarımsal atık olarak kabul edilen Siirt fıstığı kabuğu etkin bir şekilde değerlendirilmiş olup, bu atık malzeme katma değeri yüksek olan bir ürüne dönüştürülmüştür.In this study, Co-B catalyst was synthesized by using activated carbon obtained from Siirt pistachio shell, which is an agricultural waste, and this catalyst was used in hydrogen production process. Siirt pistachio is one of the most important agricultural income sources of Siirt region. After processing pistachio, the remaining pistachio shell is considered as agricultural waste, and the efficient use of this waste is of great importance. Activated carbon supported Co-B catalyst was used in the reduction of NaBH4. In order to define the kinetics of the catalyst, different NaBH4 concentrations, catalyst concentrations and temperatures were studied. In the methanolysis experiments using the same NaBH4 concentration at 30 °C with different catalyst amounts, the completion time of the reaction was shortened as the amount of catalyst increased, and the rate of hydrogen production was observed to be increasing. In the presence of activated carbon-supported Co-B catalyst, when different temperature (30-60 oC) activities of methanolysis experiments were examined, it was observed that the reaction rate increased significantly with increasing temperature. It was found that agricultural waste can be efficiently used to produce support material for the production of high capacity catalysts. Finally, the reaction pattern was extracted using the data from the results of this experiment, whereby an empirical formula was derived, and the result of the future experiments can theoretically be obtained with this equation. As a result of this study, Siirt pistachio shell, considered as agricultural waste, is effectively processed and converted into a product with high added value.