Metal katyonu içermeyen pentaborat/hekzaborat yapılarının sentezi, yapısal karakterizasyonu ve hidrojen depolama uygulamaları

Abstract

Katyonik hale getirilen valin, triptofan, lizin, metiyonin, izolösin, treonin, fenilalanin ve lösin aminoasit organik bileşikleri ile metal katyonu içermeyen (NMC's) yeni pentaborat yapıları sentezlendi ve elementel analiz, 11B-NMR analizi, erime noktası tayini, TGA/ DTA/ DTG, BET analizi, toz X-ışını kırınımı analizi, gaz kromatografisi kütle spektroskopisi ve FT-IR metotları kullanılarak karakterize edildi. Daha sonra yüksek basınç volumetrik analiz yardımıyla (HPVA) moleküllerin hidrojen depolama kapasiteleri belirlendi. Valin, triptofan, lizin, metiyonin, izolösin, treonin, fenilalanin, lösin (NMC's) pentaborat yapıları birbirleri arasında farklı kararlılıklar gösterdi. Sentezlenen metal katyonsuz (NMC's) pentaborat yapılarının dehidrasyonu ve ardından termal bozunma sonucunda bozunma ürünü olarak camsı yapıda B2O3 kalmıştır.Yapılan karakterizasyon çalışmaları sonuçlarından elde edilen bileşikler için aşağıda verilen molekül formülleri önerilmiştir: (I)[C5H11NO2][B5O6(OH)4]H2O (V) [C6H13NO2][B5O6(OH)4]H2O Valin pentaborat İzolösin pentaborat (II)[C11H12N2O2][B5O6(OH)4]1/2H2O (VI)[C4H9NO3][B5O6(OH)4]H2O Triptofan pentaborat Treonin pentaborat (III)[C6H14N2O2][B5O6(OH)4]H2O (VII) [C9H11NO2][B5O6(OH)4]1/2H2O Lisin pentaborate Fenilalanin pentaborat (IV)[C5H11NO2S][B5O6(OH)4]1/2H2O (VIII)[C6H13NO2][B5O6(OH)4]1/2H2O Metiyonin pentaborat Lösin pentaborat

The new non-metal cation (NMC's) pentaborate structures of cationic valine, tryptophan, lysine,methionineandisoleucine, threonine, phenylalanine and leucine were synthesized and characterized usingelemental analysis, 11B-NMR, melting point analysis, TGA/ DTA/ DTG, BET analysis,powder X-ray, GC-MS and FT-IRmethods.And then, hydrogen storage properties of characterized structures are measured by using High Pressure Volumetric Analyzer (HPVA).The thermal decompositionof valine, tryptophan, lysine, methionine, isoleucine, threonine, phenylalanine and leucine NMC'spentaborateshoweddifferentstabilitiesamong each other. Afterthedehydration of thestructures, the organicgroups are removed from the pentaborate structures. And then the oxide form of boron atom, B2O3having glassy structure is obtained in the reaction as last decomposition product. Molecular formulas of the obtained complex are as follows: (I)[C5H11NO2][B5O6(OH)4]H2O (V) [C6H13NO2][B5O6(OH)4]H2O Valine pentaborate Isoleucine pentaborate (II)[C11H12N2O2][B5O6(OH)4]1/2H2O (VI)[C4H9NO3][B5O6(OH)4]H2O Tryptophan pentaborate Threonine pentaborate (III)[C6H14N2O2][B5O6(OH)4]H2O (VII) [C9H11NO2][B5O6(OH)4]1/2H2O Lysine pentaborate Phenylalanine pentaborate (IV)[C5H11NO2S][B5O6(OH)4]1/2H2O (VIII)[C6H13NO2][B5O6(OH)4]1/2H2O Methionine pentaborate Leucine pentaborate