| | SLO | ENG | Cookies and privacy

Bigger font | Smaller font

Search the digital library catalog Help

Query: search in
search in
search in
search in
* old and bologna study programme

Options:
  Reset


1 - 2 / 2
First pagePrevious page1Next pageLast page
1.
Mikrokinetično modeliranje katalitske pretvorbe ogljikovega dioksida v metanol : doktorska disertacija
Anže Prašnikar, 2022, doctoral dissertation

Abstract: Zmanjšanje emisij toplogrednih plinov v ozračje je ključno za ohranitev stanja okolice. Obenem je za trajnostni razvoj potrebna uporaba obnovljivih surovin in energije, s čimer se lahko v prihodnosti izognemo pomanjkanju virov in finančni nestabilnosti. Namen doktorske disertacije je prispevati k hitrejšemu prehodu na uporabo trajnostnih tehnologij, še posebej na področju katalitske vezave ogljikovega dioksida v uporabnejše snovi, kot je metanol. Pri tem procesu bi uporabili vodik, primarno proizveden z elektrolizo vode iz spremenljive presežne vetrne oz. sončne energije, s čimer bi poskrbeli za stabilizacijo električnega omrežja. Pri tem je poznavanje obnašanja strukture in posledično aktivnosti katalizatorja zaradi zajema in obdelave velikih količin emisij ključnega pomena. Običajno so kinetični modeli izdelani prek predpostavke ene reakcijske poti in najpočasnejšega koraka pri pretvorbi. Z izdelavo mikrokinetičnega modela, ki vključuje posamezne korake pretvorbe na določenih aktivnih mestih površine, lahko povežemo strukturo in aktivnost katalizatorja. Tak model je robusten, saj temelji na manjšem številu predpostavk in ga lahko uporabimo za natančnejšo optimizacijo procesa. Disertacija vključuje preučevanje vpliva strukture in sestave katalizatorjev na hitrost pretvorbe ogljikovega dioksida za opis aktivnih mest pri pretvorbi za sintezo metanola. Na podlagi teh opažanj je bila izbrana in prilagojena ab initio kinetika (oz. kinetika iz prvih principov) določene strukture aktivnega mesta. Pri tem so bile za namen določitve strukture materialov uporabljene razne metode karakterizacije (N2O PSO-pulzna površinska oksidacija z N2O, STEM-EDS-vrstična elektronska mikroskopija z energijsko disperzivno spektroskopijo, XPS-rentgenska fotoelektronska spektroskopija, XRD-rentgenska praškovna difrakcija z Rietveldovo analizo, N2-fizisorpcija in številne druge). Glavna odkritja vključujejo prispevek k določitvi dinamike Zn oz. ZnO na industrijskem katalizatorju Cu/ZnO/Al2O3, ki narekuje aktivnost materiala. Določen je bil vpliv ključne razlike med pretvorbo mešanice CO2/H2 in komercialnega procesa pretvorbe sinteznega plina (v večji meri CO namesto CO2), ki je zdaj proizveden iz fosilnih surovin. Ta razlika je prisotnost nastale vode iz CO2, ki glede na to študijo povzroči deaktivacijo katalizatorja prek pospešenega sintranja faze Al2O3. Izdelan je bil model deaktivacije katalizatorja, ki kot prvi povezuje vpliv temperature, tlaka in časa na aktivnost sinteze metanola. Strukturno-aktivnostne povezave kažejo, da na aktivnost industrijskega katalizatorja vpliva več dejavnikov, najpomembnejša pa sta število bakrovih mest in število aktivnih cinkovih mest. Na podlagi tega je bil izdelan mikrokinetični model, temelječ na kinetiki pretvorbe na Zn/Cu (211) in eksperimentalno izmerjeni kinetiki adsorpcije H2 na Cu ter vključuje števili Cu in Zn mest kot parametra. Dodatno je bil preučevan mehanizem pretvorbe CO2 na Cu/SrTiO3. Material združuje pomembne lastnosti za učinkovito pretvorbo in odpira nove možnosti na področju razvoja katalizatorjev.
Keywords: pretvorba ogljikovega dioksida, sinteza metanola, strukturno-aktivnostne povezave, mikrokinetično modeliranje, Cu/ZnO/Al2O3, Cu/SrTiO3
Published in DKUM: 06.07.2022; Views: 297; Downloads: 39
.pdf Full text (9,55 MB)

2.
KRISTALIZACIJA IN RAZVOJ MIKROSTRUKTURE TANKIH PLASTI K 0.5 Na 0.5 NbO 3 -SrTiO 3 PRIPRAVLJENIH S SINTEZO IZ RAZTOPIN
Tanja Pečnik, 2012, undergraduate thesis

Abstract: V delu opisujemo študij kristalizacije in razvoja mikrostrukture tankih plasti na osnovi trdne raztopine 0,85 K0.5Na0.5NbO3 – 0,15 SrTiO3 (KNN-STO), pripravljenih s sintezo iz raztopin, na platiniziranih silicijevih podlagah. Raztopino KNN-STO smo pripravili iz kalijevega acetata KO2C2H3, natrijevega acetata NaO2C2H3, niobijevega etoksida Nb(OEt)5, titanovega propoksida Ti(OC2H4CH3)4 in stroncijevega nitrata Sr(NO3)2. Kot topilo smo uporabili 2-metoksietanol CH3OCH2CH2OH. Plasti smo segrevali po dvostopenjskem in štiristopenjskem postopku segrevanja, kar pomeni, da smo jih po stopnji pirolize segrevali do končne temperature po vsakem drugem, oziroma po vsakem nanosu raztopine s koncentracijo cM = 0,4 M na podlago. Plasti, pripravljene iz raztopin različnih koncentracij (0,1 M, 0,2 M, 0,4 M), smo segrevali do končne temperature po vsakem nanosu raztopine na podlago. Rentgenski difraktogrami plasti kažejo, da vse plasti, ki smo jih segrevali po opisanih postopkih do temperatur med 500 °C in 700 °C, kristalizirajo v perovskitni fazi s psevdo-kubično osnovno celico brez izrazite kristalografske usmerjenosti. Mikrostruktura plasti je odvisna od pogojev priprave. Plasti, pripravljene iz raztopine KNN-STO s koncentracijo 0,4 M z dvostopenjskim segrevanjem, imajo enakomerno mikrostrukturo z enakoosnimi zrni, velikimi ~20 nm, medtem ko je mikrostruktura plasti, pripravljenih s štiristopenjskim segrevanjem, heterogena z zrni velikosti od ~20 nm do ~100 nm. Mikrostruktura plasti, ki smo jih pripravili iz raztopin KNN-STO z različnimi koncentracijami in segrevali po vsakem nanosu, je heterogena, z zrni velikosti od ~50 nm do ~150 nm. Pogoji priprave tankih plasti KNN-STO vplivajo tudi na njihove dielektrične lastnosti. Plasti, pripravljene z dvostopenjskim segrevanjem, imajo večjo vrednost dielektrične konstante kot plasti, pripravljene s štiristopenjskim segrevanjem. Vrednost dielektričnosti se povečuje z naraščajočo temperaturo in časom segrevanja. Plast KNN-STO, pripravljena z dvostopenjskim segrevanjem pri temperaturi T=700 °C in času t=15 min ima največjo dielektričnost in nizke dielektrične izgube, in sicer 700 in 0,04 pri sobni temperaturi in pri frekvenci 100 kHz. Izmerili smo temperaturno in frekvenčno odvisnost dielektričnosti in dielektričnih izgub omenjenega vzorca in ugotovili, da kaže značilen relaksorski odziv, podobno kot volumenska keramika z enako kemijsko sestavo.
Keywords: Tanke plasti, K0.5Na0.5NbO3 – SrTiO3, sinteza iz raztopin, mikrostruktura, kristalizacija, dielektričnost.
Published in DKUM: 23.07.2012; Views: 2044; Downloads: 183
.pdf Full text (3,29 MB)

Search done in 0.03 sec.
Back to top
Logos of partners University of Maribor University of Ljubljana University of Primorska University of Nova Gorica