Çeşitli Polimer Bileşikleri ile Kararlılaştırılmış RU Nanakümeleri Tarafından Katalizlenen Dimetilamin Boranın Yeşil Dehidrojenlenmesi

Abstract

ÖZET: Yeşil Kimyanın 12 prensibi içerisinde yer alan katalizör kullanımı önemli bir araştırma alanıdır. Kullanım sonrası bozulmayan, zehirli olmayan, reaksiyon sonrası kolayca ayrıştırılan ve tekrar kullanılabilen katalizörlerin araştırılması ve uygulanması kimya endüstrisi için hayati alanlardan bir tanesi sayılabilir. Petrol türevi olan çözücü kullanımının oldukça yüksek olması nedeniyle birçok Kimya Endüstrisi yüksek e-faktörlere sahip üretim yapma çabasındadırlar. Bu amaçla üretilen ve kullanılan süperkritik akışkanlar, iyonik sıvılar ve florlu çözücülere ek olarak bu çalışmada “en iyi çözücü olmayan çözücüdür” yaklaşımı ilgi odağımız olmuştur. Bu tez çalışmasında, düşük erime noktasına (35°C) sahip dimetilamin boranın basit mekanik karıştırma tekniği kullanılarak yeşil sentez prensiplerine uygun çözücüsüz katalitik dehidrojenlenmesi sonucu hidrojen elde edilmiştir. Ayrıca, katalizör olarak dehidrojenlenmeyi sağlayacak çeşitli polimer bileşikleri ile kararlılaştırılmış aktif Ru nanokümelerinin sentezi gerçekleştirilmiş ve bu nanokümelerin aktivitesi birçok parametreyle (dimetilamin boran/katalizör oranı, katalitik aktivite, sıcaklık, zaman, %verim, aktivasyon enerjisi, yeniden kullanılabilirlik, TOF, parçacık büyüklüğü) incelenerek klasik yöntemlerle karşılaştırılmıştır. Sentezlenen çeşitli polimer bileşikleri ile kararlılaştırılmış aktif Ru nanokümeleri TEM, SEM, P-XRD, ATR-FTIR, 11B NMR ve UV-Vis spektroskopisi kullanılarak tanımlanmıştır.

ABSTRACT: Use of catalysts that located in the 12 principles of Green Chemistry is an important area of research. Application and investigation of catalysts how are non-perishable after use, non-toxic, easily separated and reusable after reaction can be considered one of the vital areas for the chemical industry. Because of the relatively high use of oil derivatives many chemical industry attempts to produce solvents with high E-factor. In addition to supercritical fluids, ionic liquids and fluorinated solvents produced and used for this purpose, "The best solvent is no solvent" approach has been the focus of our attention in this project. In this thesis, generation of hydrogenfrom solvent-free catalytic dehydrogenation of dimethylamine-borane that has low melting point (35°C) was obtained using the simple mechanical mixing technique in accordance with the green synthesis principles. In addition, synthesis of various polymer compoundsstabilized active Ru nanoclusters providingdehydrogenation as catalysts was carried out and the activities of these nanoclusters werecompared by classical methods investigating with many parameters (dimethylamine borane/catalyst ratio, catalytic activity, temperature, time, %yield, activation energy, reusability, TOF, particle size). Synthesizedvarious polymer compounds stabilizedactive Ru nanoclusters were identified using TEM, SEM, P-XRD, ATR-FTIR, 11B NMR and UV-Vis spectroscopy.