Ιδρυματικό Αποθετήριο
Πολυτεχνείο Κρήτης
EN  |  EL

Αναζήτηση

Πλοήγηση

Ο Χώρος μου

Φυσικοχημικός και δομικός χαρακτηρισμός υποστηριγμένων καταλυτών Ir, Rh και Ru για εφαρμογές βιομηχανικού και περιβαλλοντικού ενδιαφέροντος: καταλυτική τους αξιολόγηση στην υδρογόνωση του CO2

Betsi-Argyropoulou Ioanna-Idyli

Πλήρης Εγγραφή


URI: http://purl.tuc.gr/dl/dias/DAE22916-1742-412B-BE91-55B05981A854
Έτος 2017
Τύπος Μεταπτυχιακή Διατριβή
Άδεια Χρήσης
Λεπτομέρειες
Εμφανίζεται στις Συλλογές

Περίληψη

Ένα σημαντικό μέρος της σημερινής ενέργειας προέρχεται από τα ορυκτά καύσιμα, τα οποία οδηγούν σε αυξημένη συγκέντρωση διοξειδίου του άνθρακα (CO2) στην ατμόσφαιρα και ως εκ τούτου προκαλούν την υπερθέρμανση του πλανήτη μέσω του φαινομένου του θερμοκηπίου, το οποίο επιφέρει διάφορες κλιματικές αλλαγές. Έτσι τα τελευταία χρόνια πραγματοποιούνται ερευνητικά, προσπάθειες για την ελάττωση του CO2. Μεταξύ των υποσχόμενων διαδικασιών αξιοποίησης είναι η υδρογόνωση του CO2, η οποία παρουσιάζει ιδιαίτερο ενδιαφέρον, καθώς μειώνει αποτελεσματικά το διοξείδιο του άνθρακα, ενώ ταυτόχρονα παράγει χημικά και καύσιμα υψηλής προστιθέμενης αξίας, όπως προϊόντα μονοξείδιου του άνθρακα, μεθάνιο, μεθανόλη, υδρογονάνθρακες. Ο στόχος της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η μελέτη ορισμένων καταλυτών Ir, Ru και με Rh και η καταλυτική αποδοτικότητα τους όσον αφορά την αντίδραση της μεθανιοποίησης του CO2. Συγκεκριμένα χαρακτηρίστηκαν και δοκιμάστηκαν οι παρακάτω καταλύτες: 1%Ir/Al2O3, 1%Ir/CeO2ZrO2, 1%Ir/ Al2O3CeO2ZrO2, 1%Ru/Al2O3, 1%Ru/CeO2ZrO2, 1%Ru/Al2O3CeO2ZrO2, 1%Rh/ Al2O3, 1%Rh/ CeO2ZrO2, 1%Rh/ Al2O3CeO2ZrO2.Αρχικά πραγματοποιήθηκαν πειράματα για τον χαρακτηρισμό των εν λόγω καταλυτών. Συγκεκριμένα, πραγματοποιήθηκαν πειράματα θερμοπρογραμματιζόμενης αναγωγής με υδρογόνο (Η2-TPR), μια μέθοδο που χρησιμοποιείται για την εκτίμηση της ικανότητας αναγωγής του καταλύτη με υδρογόνο, πειράματα μεθόδου εκλεκτικής χημειορρόφησης (H2 titration) για τον υπολογισμό της μέσης διαμέτρου των σωματιδίων της ενεργού φάσης και τη διασπορά τους στο φορέα, και πειράματα τεχνικής B.E.T για την μέτρηση της ολικής ειδικής επιφάνειας. Για τους παραπάνω καταλύτες στη συνέχεια μελετήθηκε και η καταλυτική αντίδραση υδρογόνωσης του διοξειδίου του άνθρακα ( CO2 Hydrogenation) με κύριο επιζητούμενο προϊόν το μεθάνιο( μεθανιοποίηση του CO2). Για την αντίδραση υδρογόνωσης του CO2 στην μελέτη της καταλυτικής ενεργότητας του εκάστοτε καταλυτικού υλικού δοκιμάζεται ποσότητα 0,05g, στον αντιδραστήρα. Για να μελετηθεί η ενεργότητα του εκάστοτε καταλύτη, διοχετεύεται αέριο μίγμα σε αναλογία τροφοδοσίας: H2/CO2=4, και συγκεκριμένα 20% H2, 5% CO2 και το υπόλοιπο αργό (Ar), πίεση p=1atm σε συνολική ροή 50cm3/min ή 100 cm3/min εντός του αντιδραστήρα και σταδιακά αυξάνεται η θερμοκρασία του αντιδραστήρα, μέχρι περίπου τους 600˚C, με ανάλυση των προϊόντων μέσω on-line αέριας χρωματογραφίας ανά 30οC. Επίσης μελετάται η καταλυτική σταθερότητα των καταλυτών για αυτή την αντίδραση. Η διαδικασία είναι όμοια με αυτή της μελέτης της καταλυτικής ενεργότητας, με τη διαφορά πως τα χρωματογραφήματα λαμβάνονται ανά μία ώρα για 5 h σε σταθερή θερμοκρασία (380οC), η οποία επιλέχθηκε ως μία μέση τιμή βέλτιστης απόδοσης για σύγκριση μεταξύ των εν λόγω καταλυτών. 

Διαθέσιμα αρχεία

Υπηρεσίες

Στατιστικά