The Synthesis of Mwcnt Supported Nanoclusters and the Reacti̇on Ki̇neti̇cs for Catalycti̇c Hydrolysi̇s of Hi̇drazi̇ne Borane

Abstract

Bu çalışmada, MWCNT yapısında kararlaştırılmış rodyum(0) nanopartiküllerinin hazırlanmasını, tanımlanmasını ve hidrazin-boranın hidroliz tepkimesindeki katalitik etkinliklerinin incelenmesini sunuyoruz. MWCNT yapısında kararlaştırılmış rodyum(0) nanopartikülleri, rodyum (III) klorürün hidrazin-boranın hidrolizi tepkimesinde eş zamanlı (tepkime içi) indirgenmesi ile hazırlandı. Bu şekilde hazırlanan rodyum(0) nanopartikülleri katı olarak izole edildi ve indüktif olarak çiftleşmiş plazma-optik emisyon spektroskopisi (ICP-OES), geçirimli elektron mikroskopisi (TEM), X-ışını fotoelektron spektroskopisi (XPS) teknikleri kullanılarak tanımlandı. MWCNT yapısında kararlaştırılmış rodyum(0) nanopartiküllerinin katalitik etkinliği ile bu katalizörün varlığında hidrazin-boranın hidrolizi tepkimesinin kinetiği, farklı katalizör ve substrat konsantrasyonuna ve sıcaklığa bağlı olarak çalışıldı. Hidrazin-boranın hidroliz tepkimesine ilişkin hız kanunu ve aktivasyon parametreleri Arrhenius aktivasyon enerjisi (Ea), aktivasyon entalpisi (ΔH#) ve aktivasyon entropisi (ΔS#)), elde edilen kinetik veriler kullanılarak hesaplandı.In this study, we report the preparation, characterization and the investigation of the catalytic activities of MWCNT stabilized rhodium(0) nanoparticles in the hydrolysis of hidrazine-borane. The MWCNT stabilized rhodium(0) nanoparticles were prepared from the in-situ reduction of rhodium(III) chloride in the hydrolysis of hidrazine-borane at room temperature. The prepared rhodium(0) nanoparticles were isolated as solid materials and characterized by using inductively coupled plasma optical emission spectroscopy (ICP-OES), transmission electron microscopy (TEM), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). The catalytic activity of MWCNT stabilized rhodium(0) nanoparticles and the kinetics of hydrogen generation from the hydrolysis of hidrazine-borane were studied depending on catalyst concentration, substrate concentration and temperature. The rate law and the activation parameters Arrhenius activation energy (Ea); activation enthalpy (ΔH#), and activation entropy (ΔS#), for catalytic hydrolysis reaction of hidrazine-borane were calculated from the obtained kinetic data.