Σύνθεση και χαρακτηρισμός καταλυτών Fe – PLCs. Επίδραση των παραμέτρων παρασκευής στις καταλυτικές ιδιότητες

Abstract

Ο σκοπός της παρούσας εργασίας ήταν να φτιάξουμε ένα καταλύτη με συγκεκριμένα χαρακτηριστικά έτσι ώστε να αυξήσουμε την απόδοση της αντίδρασης της αναγωγής των οξειδίων του αζώτου με υδρογονάνθρακες και συγκεκριμένα με προπυλένιο (C3H6). Με τεχνικές διαφορετικές από τις συνηθισμένες φτιάξαμε ένα καταλύτη με τέτοιες ιδιότητες ώστε να έχουμε τα καλύτερα δυνατά αποτελέσματα. Ο καταλύτης μας είναι ο υποστυλωμένος άργιλος με σίδηρο ή πιο απλά Fe-PILC. Η σύνθεση του έγινε από διαλύματα ένυδρο χλωριούχο σίδηρο (FeCl3•6H2O) και υδροξείδιο του νατρίου (NaOH). Έγιναν τέσσερα πειράματα για να προσδιοριστούν οι καλύτερες συνθήκες σύνθεσης όπως είναι η ποσότητα σιδήρου ανά gr αργίλου, η συγκέντρωση διαλύματος αργίλου, η αναλογία OH/Fe στις τελικές ιδιότητες του αργίλου. Κάθε φορά αλλάζαμε ένα χαρακτηριστικό κρατώντας τα υπόλοιπα ίδια, έτσι ώστε να δούμε την επίδραση κάθε παραμέτρου ξεχωριστά. Στη συνέχεια τον καταλύτη ‘οδηγό’ τον ενισχύσαμε με χαλκό (Cu) για να αυξήσουμε την απόδοση σε άζωτο (N2). Τον χαλκό, τον εναποθέσαμε με δύο μεθόδους, με τη μέθοδο της ϊοντοανταλλαγής και τη μέθοδο του εμποτισμού. Όσον αναφορά τον χαρακτηρισμό χρησιμοποιήθηκαν TPR και BET μέθοδοι. Επίσης επιβεβαιώσαμε δεδομένα της βιβλιογραφίας τόσο για τη σύνθεση όσο και για τον χαρακτηρισμό, γεγονός που δείχνει την αξιοπιστία των αποτελεσμάτων μας. Ο τελικός στόχος ήταν να πάρουμε τελικά τον καλύτερο δυνατό καταλύτη με τις καλύτερες δυνατές φυσικές ιδιότητες, δραστικότητα, εκλεκτικότητα και σταθερότητα.