hrvatski

Katalitička oksidacija toluena na miješanim metalnim oksidima

Procesi katalitičke oksidacije imaju izuzetno važnu ulogu pri rješavanju problema u zaštiti okoliša. Katalitička oksidacija može se sagledati kao napredna tehnologija za proizvodnju energije (npr. katalitičko spaljivanje metana u plinskim turbinama na metalnim monolitnim strukurama), a primjenjuje se i za naknadno pročišćavanje otpadnih plinskih struja (npr. za uklanjanje hlapljivih organskih spojeve, pročišćavanje ispušnih plinova iz automobila i sl.). U ovom radu izučavana je katalitička oksidacija hlapljivih organskih spojeva, a kao modelna komponenta izabran je toluen. Uobičajeno se kao katalizatori za katalitičku oksidaciju hlapljivih organskih spojeva primjenjuju plemeniti metali (Pt, Pd, i dr.). U novije vrijeme pozornost istraživača usmjerena je na pronalaženje jeftinijih i dostupnijih katalizatora, primjerice oksida prijelaznih metala. Istraživanja su pokazala da manganovi oksidi (MnOx) pokazuju veliku aktivnost pri katalitičkoj oksidaciji hlapljivih organskih spojeva, a njihova katalitička svojstva pripisuju se sposobnosti mangana da dolazi u različitim oksidacijskim stanjima. Također je ustanovljeno da miješani metalni oksidi pokazuju bolju aktivnosti od pojedinačnih oksida [1], [2]. Cilj ovog rada bila je priprema i detaljna karakterizacija miješanih metalnih oksida mangana (Mn-Fe, Mn-Ni i Mn-Cu) te ispitivanje njihovih katalitičkih značajki pri katalitičkoj oksidaciji toluena. Katalizatori su pripremljeni metodom koprecipitacije. Fizičko-kemijske značajke katalizatora određene su primjenom različitih metoda, kao što su XRD, SEM, TG/DSC, BET i dr. Testiranje aktivnosti navedenih metalnih oksida mangana i ispitivanje stvarne kinetike reakcije provedeno je u cijevnom reaktoru s nepokretnim slojem katalizatora pri atmosferskom tlaku. Ispitan je utjecaj raznih reakcijskih varijabli (početna koncentracija reaktanata, temperatura te vrijeme zadržavanja reakcijske smjese u reaktoru). Predloženi su odgovarajući mehanistički kinetički modeli i model reaktora, procijenjeni su parametri modela te je provedena ocjena prihvatljivosti modela. Rezultati provedenih istraživanja poslužit će kao osnova za razvoj metalnih monolitnih struktura s impregniranim slojem miješanih manganovih oksida kao katalitički aktivnom komponentom. [1] M. Ferrandon, J. Carnö, S. Järås, E. Björnbom, Appl. Catal. A 180 (1999) 141-151. [2] M. R. Morales, B.P.Barbero, L.E. Cadús, Appl. Catal. B 74 (2007) 1-10.

katalitička oksidacija ; toluen ; metalni oksidi

nije evidentirano