1. Sinteza in karakterizacija katalizatorjev na osnovi mezoporozne silikeKatarina Zavrl, 2024, undergraduate thesis Abstract: Namen diplomskega dela je bil sintetizirati in okarakterizirati kislinske katalizatorje na osnovi mezoporozne silike MCM-41 in SBA-15. Na siliko smo z metodo mokre impregnacije vezali Al³⁺ in Ni²⁺ ione, ter učinkovitost katalizatorjev preverjali z modelno reakcijo esterifikacije miristinske kisline v metil miristat, kjer smo največjo presnovo dosegli s katalizatorjem Al-SBA-15. Sintetizirane katalizatorje smo okarakterizirali z Brunauer-Emmett-Tellerjevo metodo, dinamičnim sipanjem svetlobe, diferenčno dinamično kalorimetrijo, infrardečo spektroskopijo s Fourierjevo transformacijo, vrstično elektronsko mikroskopijo in NH3 temperaturno programirano desorpcijo. Na osnovi rezultatov karakterizacije sklepamo na prisotnost Si-O-Si in Si-OH skupin ter prisotnost močnih in šibkih kislinskih mest. V povprečju je bila specifična površina katalizatorjev na osnovi MCM-41 914,6 m2 g-1, povprečna velikost delcev 300,6 nm, specifična površina katalizatorjev na osnovi SBA-15 pa 664,6 m2 g-1 ter velikost delcev 1092,0 nm.
Keywords: mezoporozna silika, MCM-41, SBA-15, heterogena kataliza, esterifikacija miristinske kisline
Published in DKUM: 04.09.2024; Views: 61; Downloads: 10
 Full text (5,04 MB) |
2. Katalitska hidrogenacija ogljikovega dioksida v metanol v prisotnosti katalizatorjev na osnovi žlahtnih kovin : magistrsko deloMatevž Roškarič, 2020, master's thesis Abstract: Namen magistrskega dela je bil raziskati vpliv morfologije cerijevega dioksida (CeO2) in nanosa Pd (Pd) na aktivnost Pd/CeO2 katalizatorja. Za ta namen smo sintetizirali vzorce CeO2 z različnimi oblikami delcev (cevke, kocke, poliedra, dvojni različni nanodelci) in z različnimi nanosi Pd (0.5, 2 in 5 ut. %). Katalizatorje smo analizirali z različnimi tehnikami, kot so XRD, SEM z EDX, BET, piridin-TPD, CHNS in TGA. Aktivnost katalizatorjev smo testirali v cevnem reaktorskem sistemu, sklopljenim z plinskim kromatografom.
Ugotovili smo, da so izbrane sintezne poti ustrezne, saj smo pripravili katalizatorje z dobro definiranimi strukturami, kar smo potrdili z vrstično elektronsko mikroskopijo. Opazili smo, da pride do interakcije med Pd in nosilcem na osnovi CeO2, saj so se spremenile fizikalno-kemijske lastnosti Pd/CeO2 napram samemu CeO2. S pomočjo testov smo ugotovili, da ima morfologija nosilca velik vpliv na aktivnost končnega katalizatorja. Prav tako ima stopnja poogljičenja vpliv na aktivnost katalizatorja, katera pa je odvisna od morfologije katalizatorja.
Kot najbolj aktiven katalizator se je izkazal katalizator 5Pd/CeO2-P (katalizator na osnovi CeO2 z morfologijo poliedra s 5 % nanosom Pd), kateri izkazuje izkoristek za tvorbo MeOH (STY) 0,090 g/(gkat h) pri temperaturi 260 °C ter tlaku 50 bar in selektivnost za MeOH 24,9 % ter 1 ut. % adsorbiranega ogljika na površini katalizatorja po reakciji. Če preračunamo STY na gram Pd, ugotovimo, da je najbolj aktiven katalizator prav tako 5Pd/CeO2-P s STY=2,373 g/(gPd h).
Ugotovili smo, da ima prisotnost Pd vpliv na aktivnost Pd/CeO2 katalizatorja, ki se veča z večanjem količine Pd do 2 % nanosa, nato se vpliv količine Pd na aktivnost Pd/CeO2 zmanjša pri nanosih večjih od 2 %, najverjetneje kot posledica aglomeracije Pd-skupkov. Rezultati stabilnostnih testov kažejo, da se aktivnost katalizatorja po 50 urah zmanjša za 37 % in da po 40 urah kaže težnjo po ohranjanju konstante vrednosti za daljše časovno obdobje, iz česar lahko sklepamo na potencialno dolgoročno uporabo le-tega.
Keywords: Hidrogenacija ogljikovega dioksida, Pd/CeO2, heterogena kataliza, morfologija, sinteza MeOH
Published in DKUM: 08.10.2020; Views: 1464; Downloads: 196
Full text (5,72 MB) |
3. Uporaba plazemskih reaktorjev za pretvorbo metana v višje ogljikovodike in sintezni plinAlen Navodnik, 2018, undergraduate thesis Abstract: V tem diplomskem delu smo testirali plazemski reaktor, natančneje plazemski reaktor z iskro. Na njem smo izvajali reakcijo suhega reforminga metana, kjer metan reagira z ogljikovim dioksidu in dobimo sintezni plin, ki ga sestavljata vodik in ogljikov monoksid. Reakcija pa se lahko preusmeri še do višjih ogljikovodikov ali do tekočih produktov, kot sta metanol in formaldehid.
Namen dela je bil optimizacija procesa, ki je zajemala določitev ključnih parametrov (pretok plinov, razmerje reaktantov, moč plazme in temperatura zunanjega gretja) in njihovih vrednosti, ki bi zagotavljali najvišje presnove in selektivnosti. Uporabljali smo tudi katalizatorja in določali njun vpliv na potek procesa. S komercialnim katalizatorjem za suhi reforming (Ni/Al2O3) smo poskušali izboljšati presnovo in izkoristek produkov. S katalizatorjem za sintezno metanola (HiFuel) pa smo pridobljen sintezni plin poskušali pretvoriti v tekoče produkte.
Rezultati kažejo, da dobimo najbolše rezultate pri: razmerju reaktantov CH4:CO2 = 40:60, manjših pretokih plinov, višji moči plazme in višji temperaturi zunanjega gretja. S katalizatorjem Ni/Al2O3 nismo dobili višjih presnov in izkoristkov produktov kot brez njega. S katalizatorjem HiFuel pa nam ni uspelo pridobit tekočih produktov.
Keywords: plazemski reaktor, heterogena kataliza, suhi reforming metana, prevtorba ogljikovega dioksida, reakcijska kinetika, trajnostna in zelena kemija
Published in DKUM: 13.09.2018; Views: 1514; Downloads: 68
Full text (2,34 MB) |
4. Vpliv katalitične oksidacije SO2 na moker kalcitni postopekZdenko Kolarič, 2014, master's thesis Abstract: Premog predstavlja pomemben energijski vir. V termoelektrarnah zgoreva premogov prah, preko pretvorbe pridobivajo električni tok. Kot negativni vplivi pa nastajajo prašni delci, odpadna toplota in različne kemijske spojine. Med njimi so po škodljivosti najbolj pomembni dušikovi oksidi in žveplov dioksid.
Žveplov dioksid je plin. Škodljivo deluje na ljudi in živali s poškodbami dihalnih poti, povzroča sušenje rastlin, posebej je to vidno pri izumiranju iglavcev. Uničujoče deluje še na predmete, zgradbe, spomenike in tla, neposredno in še posredno preko kislega dežja.
Zato je pri pridobivanju električne energije iz premoga pomembno, da žveplov dioksid odstranjujejo iz dimnih plinov. V svetu se pri tem največ uporablja mokri kalcitni postopek, ki zagotavlja do 95 % učinkovitost, absorpcijsko sredstvo je apnenec, ki je poceni in lahko dosegljiv. Produkt razžveplanja je mavec, ki ga lahko koristno izrabijo po predelavi v gradbeništvu, ali pomešano s pepelom odvažajo na deponije, ali zapolnjujejo opuščene rudniške jaške.
V magistrskem delu je obravnavan moker kalcitni postopek z vidika različnih pogojev njegove katalize. Eksperimentalno delo je obsegalo simulacijo postopka odstranjevanja žveplovega dioksida (SO2) med njegovim uvajanjem v prenasičeno raztopino (suspenzijo) kalcijevega karbonata (CaCO3). Opravljenih je bilo več serij eksperimentov brez in s katalizatorjem. Katalizirane reakcije so potekale pri sobni temperaturi (homogena kataliza) in pri 200 °C (heterogena kataliza). Razlikovale so se glede na vrsto (železove in manganove soli pri homogeni katalizi ter železovi oksidi in rude pri heterogeni katalizi) in obliko katalizatorja (prah, peleti) ter tip reakcije: (I) katalizator v raztopini CaCO3 – homogena kataliza in (II) katalizator v koloni izven raztopine – heterogena kataliza.
Učinkovitost postopka odstranjevanja SO2 je bila ovrednotena glede na koncentracijo nastalega kalcijevega sulfata (CaSO4), ki smo ga določili v različnih časovnih intervalih eksperimenta.
Rezultati kažejo na izboljšanje izkoristka reakcije, pri čemer je bil najboljši rezultat dosežen ob prisotnosti manganovega sulfata v postopku homogene katalize (66,31 % delež SO4 glede na SO2).
Keywords: Ključne besede: žveplov dioksid, moker kalcitni postopek, onesnaženje, razžvepljevanje dimnih plinov, homogena kataliza, heterogena kataliza.
Published in DKUM: 10.07.2014; Views: 2599; Downloads: 302
Full text (3,68 MB) |
