High-performance Rh@MgO catalysts for complete dehydrogenation of hydrazine borane: a comparative study

Yükleniyor...
Küçük Resim

Tarih

Dergi Başlığı

Dergi ISSN

Cilt Başlığı

Yayıncı

Royal Soc Chemistry

Erişim Hakkı

info:eu-repo/semantics/closedAccess

Araştırma projeleri

Organizasyon Birimleri

Öğe Türü: Organizasyon Birimi ,
Bartın Meslek Yüksekokulu, Elektronik ve Otomasyon Bölümü
Elektronik ve Otomasyon Bölümü bünyesinde; Elektronik Teknolojisi Programı, Robotik ve Yapay Zeka Programı ile Yapay Zeka Operatörlüğü Programı olmak üzere 3 farklı program bulunmaktadır.
Öğe Türü: Organizasyon Birimi ,
Fen Fakültesi, Biyoteknoloji Bölümü
Biyoteknoloji, diğer klasik sektörlerden farklı olarak yüksek istihdam yaratan, Ar-Ge yoğunluğu fazla olan, araştırma merkezleri ve üniversiteler ile iç içe faaliyet gösteren bir sektördür. Bugün, başta çevre, sağlık, gıda, enerji, tarım olmak üzere pek çok alanda insanlık olarak karşı karşıya bulunduğumuz problemlerin çözümünde biyoteknoloji ciddi fırsatlar sunmaktadır. Birçok tıbbi bitki ve hayvanın üretimi yanı sıra çeşitli antibiyotik, antikor, aşı, yapay organ ve doku üretimi gibi pek çok alanda biyoteknolojik yöntemlerden yararlanılmaktadır. Ayrıca biyoteknoloji, sağlık, doğal kaynak ve ekosistemlerin sürdürülebilirliğine ilişkin sorunlara da teknolojik çözümler sunmakta ve farklı endüstrilerdeki kullanımları ile verimlilik artışına büyük katkılar sağlamaktadır. Fen Fakültesi bünyesinde Biyoteknoloji Bölümü Yüksek Öğretim Kurumu tarafından 2016 yılı itibari ile açılmış olup, Lisans Programına ilk öğrencilerini 2016-2017 eğitim-öğretim yılında almıştır.

Dergi sayısı

Özet

Hydrazine borane (HB) has great potential as a safe and convenient hydrogen carrier material due to its high hydrogen capacity (15.4 wt%) and good stability under ambient conditions. However, efficient hydrogen production through complete decomposition of hydrazine borane at low temperatures (<373 K) constitutes a major challenge. Herein, we report the successful immobilization of monodisperse Rh nanoparticles on MgO solid support, leading to the formation of the Rh@MgO catalyst. This developed catalyst exhibits outstanding catalytic performance in the dehydrogenation of HB, achieving a remarkable turnover frequency (TOF) of 2005.34 h(-1) at 50 degrees C with 100% H-2 selectivity, despite containing only 2 wt% Rh. Comparative experiments with Rh on various metal-oxide nanoparticles, other transition metal catalysts on MgO, and Ni grown on MgO in both single-phase and bimetallic forms reveal that Rh@MgO consistently outperforms these alternatives. The exceptional catalytic activity is attributed to the synergistic interaction between Rh and MgO, which involves several key factors: the homogeneous dispersion of ultrafine, monodisperse Rh particles enhances catalytic efficiency; the proximity of the work functions of Rh and MgO results in a low-energy Schottky barrier that facilitates electron transfer; and the localization of electrons in surface defects of MgO aligns with the Fermi level of Rh, further promoting electron transfer through Fermi level pinning (FLP). The combination of low Rh content and cost-effective MgO support presents a promising pathway for both laboratory-scale research and practical industrial applications, highlighting the potential of the Rh@MgO catalyst as an efficient and economically viable solution for catalytic processes.

Açıklama

Anahtar Kelimeler

Complete Hydrogen Generation, Efficient Catalyst, Partial Oxidation, Fossil-Fuels, Nanoparticles, Evolution, Hydrolysis, Ni, Co, Adsorption

Kaynak

Inorganic Chemistry Frontiers

WoS Q Değeri

Scopus Q Değeri

Cilt

12

Sayı

1

Künye

Onay

İnceleme

Ekleyen

Referans Veren