{"id":48550,"date":"2025-11-13T11:58:41","date_gmt":"2025-11-13T10:58:41","guid":{"rendered":"https:\/\/ins.lukasiewicz.gov.pl\/?post_type=projekty&p=48550"},"modified":"2025-12-01T16:17:13","modified_gmt":"2025-12-01T15:17:13","slug":"promotowane-materialy-cynkowo-glinowe-jako-katalizatory-parowej-konwersji-co-synteza-wlasciwosci-fizykochemiczne-a-efekt-katalityczny","status":"publish","type":"projekty","link":"https:\/\/ins.lukasiewicz.gov.pl\/en\/projekty\/promotowane-materialy-cynkowo-glinowe-jako-katalizatory-parowej-konwersji-co-synteza-wlasciwosci-fizykochemiczne-a-efekt-katalityczny\/","title":{"rendered":"Promotowane materia\u0142y cynkowo-glinowe jako katalizatory parowej konwersji CO – synteza, w\u0142a\u015bciwo\u015bci fizykochemiczne a efekt katalityczny"},"content":{"rendered":"\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\"\"\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t

Cel projektu<\/h2>

Konwersja tlenku w\u0119gla z par\u0105 wodn\u0105 (Water Gas Shift – WGS) jest jednym z podstawowych proces\u00f3w otrzymywania wodoru. Mimo, \u017ce proces ten realizowany jest przy produkcji chemikali\u00f3w o du\u017cym znaczeniu gospodarczym, aspekt katalityczny tej reakcji jest nadal przedmiotem intensywnych prac badawczych o charakterze podstawowym. Znane katalizatory WGS oparte na formule Fe-Ce-Cu maj\u0105 szereg istotnych wad m.in. obecno\u015b\u0107 w sk\u0142adzie niebezpiecznego dla \u015brodowiska Cr6<\/sup>+ o kancerogennych i mutagennych w\u0142a\u015bciwo\u015bciach, jak r\u00f3wnie\u017c konieczno\u015b\u0107 prowadzenia procesu parowego reformingu (poprzedzaj\u0105cego proces WGS) przy minimalnym stosunku para\/gaz nie mniejszym ni\u017c 2,8. Obni\u017cenie tej warto\u015bci wi\u0105\u017ce si\u0119 z ryzykiem powstawania w\u0119gliku \u017celaza katalizuj\u0105cego reakcje uboczne (reakcje Fischera Tropscha), w wyniku kt\u00f3rych konsumowany jest wod\u00f3r co wywo\u0142uje szereg niekorzystnych konsekwencji i w efekcie prowadzi do obni\u017cenia efektywno\u015bci procesu. Dodatkowo uk\u0142ady oparte na promotowanych niestechiometrycznym uk\u0142adach magnetytowych Fex<\/sub>Oy<\/sub> stopniowo dezaktywuj\u0105 si\u0119 poprzez rekrystalizacj\u0119 tlenku \u017celaza wywo\u0142an\u0105 dzia\u0142aniem czynnika temperaturowego oraz pary wodnej.<\/p>

Opis projektu<\/h2>

We wnioskowanym projekcie planujemy podj\u0105\u0107 badania nad zupe\u0142nie inn\u0105 klas\u0105 katalizator\u00f3w WGS tj. uk\u0142adami opartymi na mieszanych tlenkach ZnO-Al2<\/sub>O3<\/sub> z dominuj\u0105cym udzia\u0142em fazy spinelowej Znx<\/sub>Aly<\/sub>Oz<\/sub> promotowanych litowcami. Ponadto istniej\u0105 uzasadnione przes\u0142anki, \u017ce modyfikacja mieszanych tlenk\u00f3w ZnO-Al2<\/sub>O3<\/sub> tlenkami Cu i\/lub La mo\u017ce prowadzi\u0107 do wzrostu stabilno\u015bci i poprawy efektu katalitycznego. Nasze dotychczasowe badania rozpoznawcze wskazuj\u0105 na mo\u017cliwo\u015b\u0107 zast\u0105pienia powszechnie stosowanych uk\u0142ad\u00f3w katalizatorami nowej generacji o odmiennej formule, kt\u00f3re niweluj\u0105 wady konwencjonalnych katalizator\u00f3w WGS.<\/p>

Opracowanie nowej formu\u0142y i sposobu otrzymywania wysoce-aktywnego, stabilnego i odpornego na dezaktywacj\u0119 i zaw\u0119glanie katalizatora parowej konwersji CO pozwoli na dalszy rozw\u00f3j nowatorskich technik pozyskiwania wodoru warunkuj\u0105cych dalsz\u0105 miniaturyzacj\u0119 \u017ar\u00f3de\u0142 energii (np. ogniwa paliwowe) i elastyczno\u015b\u0107 surowcow\u0105 proces\u00f3w generowania wodoru.<\/p>

Pierwszym etapem prac b\u0119dzie opracowanie metody preparatyki modelowych materia\u0142\u00f3w ZnO-Al2<\/sub>O3<\/sub>. Do cel\u00f3w por\u00f3wnawczych zastosowane zostan\u0105 r\u00f3\u017cne dost\u0119pne techniki syntezy tj. wsp\u00f3\u0142str\u0105cania, wsp\u00f3\u0142str\u0105cania z dodatkiem sulfaktant\u00f3w, odwr\u00f3conej mikroemulsji (tak\u017ce z zastosowaniem homogenizacji ci\u015bnieniowej), osadzania nanometrycznych ziaren wytworzonej fazy spinelowej na r\u00f3\u017cnych no\u015bnikach. Przy odpowiednio dobranych parametrach syntezy otrzymane katalizatory powinny wykazywa\u0107 korzystne w\u0142a\u015bciwo\u015bci strukturalne i teksturalne (tj. nanorozmiarowo\u015b\u0107 ziaren Znx<\/sub>Aly<\/sub>Oz<\/sub>, mezoporowato\u015b\u0107, wysoko rozwini\u0119t\u0105 powierzchni\u0105 w\u0142a\u015bciw\u0105) – co mo\u017ce czyni\u0107 je atrakcyjnymi w r\u00f3\u017cnorodnych zastosowaniach katalitycznych, nie tylko w opisywanej reakcji WGS.<\/p>

Dalszym, aspektem przedk\u0142adanego projektu b\u0119dzie dob\u00f3r odpowiednich \u015bcie\u017cek modyfikacji modelowych uk\u0142ad\u00f3w ZnO-Al2<\/sub>O3<\/sub> solami litowc\u00f3w oraz zwi\u0105zkami Cu i\/lub La.<\/p>

Otrzymane preparaty poddane zostan\u0105 kompleksowej ocenie w\u0142a\u015bciwo\u015bci fizykochemicznych wykorzystuj\u0105c szerokie spektrum technik eksperymentalnych: sorpcji azotu, porozymetrii rt\u0119ciowej, fluorescencji rentgenowskiej, ICP-OES, dyfrakcji promieniowania rentgenowskiego, spektroskopii fotoelektron\u00f3w, spektroskopii UV-Vis-DR, termograwimetrii oraz skaningowej i wysokorozdzielczej transmisyjnej mikroskopii elektronowej. Badania te pozwol\u0105 na okre\u015blenie wp\u0142ywu metody oraz warunk\u00f3w preparatyki modyfikowanych i niemodyfikowanych materia\u0142\u00f3w Zn-Al na ich morfologi\u0119, sk\u0142ad chemiczny, w\u0142a\u015bciwo\u015bci strukturalne i tekstualno-powierzchniowe.<\/p>

Ocena aktywno\u015bci i stabilno\u015bci katalizator\u00f3w w procesie parowej konwersji CO w re\u017cimie kinetycznym prowadzona b\u0119dzie w bezgradientowych i r\u00f3\u017cniczkowych reaktorach przy ma\u0142ych pr\u0119\u017cno\u015bciach reagent\u00f3w. Uzupe\u0142niaj\u0105cym elementem bada\u0144 b\u0119d\u0105 pr\u00f3by okre\u015blenia odporno\u015bci na dezaktywacj\u0119 termiczn\u0105 i chemiczn\u0105, jak r\u00f3wnie\u017c odporno\u015bci na zaw\u0119glanie katalizator\u00f3w podczas prowadzenia procesu WGS przy zmniejszonym stosunku para\/gaz.<\/p>

Realizacja proponowanego projektu pozwoli na poszerzenie wiedzy podstawowej w zakresie promowanych i niepromowanych materia\u0142\u00f3w opartych na mieszanych tlenkach ZnO-Al2<\/sub>O3<\/sub> z dominuj\u0105cym udzia\u0142em fazy spinelowej Znx<\/sub>Aly<\/sub>Oz,<\/sub> jako katalizator\u00f3w do procesu parowej konwersji CO. Liczymy r\u00f3wnie\u017c, \u017ce uzyskane wyniki pozwol\u0105 na g\u0142\u0119bsze wyja\u015bnienie roli struktury spinelowej oraz dzia\u0142ania promotor\u00f3w jako czynnik\u00f3w determinuj\u0105cych aktywno\u015b\u0107 w reakcji parowej konwersji CO. Korelacja wynik\u00f3w bada\u0144 kinetycznych i fizykochemicznych stwarza szans\u0119 zaprojektowania materia\u0142u katalitycznego o po\u017c\u0105danych cechach dedykowanych danemu procesowi.<\/p>

  • Nazwa naboru: <\/strong>SONATA13<\/li>
  • Nr 2017\/26\/D\/ST5\/01211<\/strong><\/li>
  • Kierownik projektu:<\/strong> dr Katarzyna Antoniak-Jurak<\/li>
  • Termin realizacji projektu:<\/strong> 08.05.2018 r. \u2013 07.05.2021 r.<\/li><\/ul>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

    Konwersja tlenku w\u0119gla z par\u0105 wodn\u0105 (Water Gas Shift \u2013 WGS) jest jednym z podstawowych proces\u00f3w otrzymywania wodoru. Mimo, \u017ce proces ten realizowany jest przy produkcji chemikali\u00f3w o du\u017cym znaczeniu gospodarczym, aspekt katalityczny tej reakcji jest nadal przedmiotem intensywnych prac badawczych o charakterze podstawowym. Znane katalizatory WGS oparte na formule Fe-Ce-Cu maj\u0105 szereg istotnych wad m.in. obecno\u015b\u0107 w sk\u0142adzie niebezpiecznego dla \u015brodowiska Cr6+ o kancerogennych i mutagennych w\u0142a\u015bciwo\u015bciach, jak r\u00f3wnie\u017c konieczno\u015b\u0107 prowadzenia procesu parowego reformingu (poprzedzaj\u0105cego proces WGS) przy minimalnym stosunku para\/gaz nie mniejszym ni\u017c 2,8. Obni\u017cenie tej warto\u015bci wi\u0105\u017ce si\u0119 z ryzykiem powstawania w\u0119gliku \u017celaza katalizuj\u0105cego reakcje uboczne (reakcje Fischera Tropscha), w wyniku kt\u00f3rych konsumowany jest wod\u00f3r co wywo\u0142uje szereg niekorzystnych konsekwencji i w efekcie prowadzi do obni\u017cenia efektywno\u015bci procesu. Dodatkowo uk\u0142ady oparte na promotowanych niestechiometrycznym uk\u0142adach magnetytowych FexOy stopniowo dezaktywuj\u0105 si\u0119 poprzez rekrystalizacj\u0119 tlenku \u017celaza wywo\u0142an\u0105 dzia\u0142aniem czynnika temperaturowego oraz pary wodnej.<\/p>\n","protected":false},"author":230,"featured_media":0,"template":"","meta":{"_acf_changed":false,"_seopress_titles_title":"","_seopress_titles_desc":"","_seopress_robots_index":"","_seopress_robots_follow":"","_seopress_robots_imageindex":"","_seopress_robots_snippet":"","_seopress_robots_primary_cat":"","_seopress_robots_breadcrumbs":"","_seopress_robots_freeze_modified_date":"","_seopress_robots_custom_modified_date":"","_seopress_robots_canonical":"","_seopress_social_fb_title":"","_seopress_social_fb_desc":"","_seopress_social_fb_img":"","_seopress_social_fb_img_attachment_id":0,"_seopress_social_fb_img_width":0,"_seopress_social_fb_img_height":0,"_seopress_social_twitter_title":"","_seopress_social_twitter_desc":"","_seopress_social_twitter_img":"","_seopress_social_twitter_img_attachment_id":0,"_seopress_social_twitter_img_width":0,"_seopress_social_twitter_img_height":0,"_seopress_redirections_value":"","_seopress_redirections_enabled":"","_seopress_redirections_enabled_regex":"","_seopress_redirections_logged_status":"","_seopress_redirections_param":"","_seopress_redirections_type":0,"_seopress_analysis_target_kw":"","inline_featured_image":false},"kategoria-projektu":[107],"class_list":["post-48550","projekty","type-projekty","status-publish","hentry","kategoria-projektu-projekty-zakonczone"],"acf":[],"publishpress_future_workflow_manual_trigger":{"enabledWorkflows":[]},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/ins.lukasiewicz.gov.pl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/projekty\/48550","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/ins.lukasiewicz.gov.pl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/projekty"}],"about":[{"href":"https:\/\/ins.lukasiewicz.gov.pl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/types\/projekty"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ins.lukasiewicz.gov.pl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/users\/230"}],"version-history":[{"count":5,"href":"https:\/\/ins.lukasiewicz.gov.pl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/projekty\/48550\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":49371,"href":"https:\/\/ins.lukasiewicz.gov.pl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/projekty\/48550\/revisions\/49371"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/ins.lukasiewicz.gov.pl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=48550"}],"wp:term":[{"taxonomy":"kategoria-projektu","embeddable":true,"href":"https:\/\/ins.lukasiewicz.gov.pl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/kategoria-projektu?post=48550"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}