Naslov
Hidrotermalna sinteza dopiranog nanokristaličnog CeO2
(Hydrothermal synthesis of doped CeO2 nanoparticles)

Autori
Guliš, Martina

Vrsta, podvrsta i kategorija rada
Ocjenski radovi, diplomski rad, diplomski

Fakultet
Fakultet kemijskog inženjerstva i tehnologije

Mjesto
Zagreb

Datum
25.09

Godina
2017

Stranica
42

Mentor
Kurajica, Stanislav

Ključne riječi
hidrotermalna sinteza ; nanočestice CeO2 ; dopirani CeO2 ; prijelazni metali ; katalitička aktivnost ; toluen
(hydrothermal synthesis ; nanocrystalline ceria ; doped ceria ; transition metals ; catalytic activity ; toluene)

Sažetak
Pripravljeni su i karakterizirani uzorci čistog i dopiranog cerijeva (IV) oksida, CeO2, te je testirana njihova katalitička aktivnost u procesu katalitičke oksidacije toluena koji je upotrijebljen kao modelni hlapljivi organski spoj. Provedena je serija sinteza nanočestica čistog CeO2 i dopiranog CeO2 sa 10% množinskog udjela sljedećih dopanada: Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Cd i Al. Hidrotermalna sinteza provedena je bez ikakvih aditiva koji bi smanjili katalitičku aktivnost i mogli biti štetni za okoliš. Pripravljeni uzorci te uzorci zagrijavani 2 h na 500 °C analizirani su rendgenskom difrakcijom. Veličina kristalita izračunata je pomoću Scherrerove metode. Odabrani uzorci analizirani su infracrvenom spektroskopijom s Fourierovom transformacijom (FTIR), energijskom razlučujućom rendgenskom spektroskopijom (EDX), transmisijskim elektronskim mikroskopom visoke rezolucije (HR - TEM), spektroskopijom gubitka energije elektrona (EELS) te su određene N2 adsorpcijske / desorpcijske izoterme. Katalitička aktivnost je utvrđena na temelju oksidacije toluena u cijevnom reaktoru s nepokretnim slojem katalizatora, CeO2. Dobiveni rezultati pokazuju kako su Mn, Cu i Zn uspješno dopirani u kristalnu rešetku te nisu dobivene dodatne kristalne faze na difraktogramima. Kod dopiranja s ostalim metalnim kationima dolazi do nastanka dodatnih kristalnih faza, no ti rezultati ne isključuju ulazak kationa u rešetku. Dobivene veličine kristalita pripravljenih uzoraka čistog i dopiranog CeO2 nalaze se između 3 - 5 nm, dok su iste nakon termalne obrade između 9 - 17 nm. Veličina kristalita odgovara rezultatima dobivenim transmisijskom elektronskom mikroskopijom. CeO2 dopiran s Cu i Mn pokazao je značajnu katalitičku aktivnost za oksidaciju toluena. Uzorci dopirani sa Fe, Ni i Zn nisu pokazali značajno unaprjeđenje katalitičke aktivnosti dok su uzorci dopirani s Cd, Co i Al pokazali smanjenje katalitičke aktivnosti tijekom oksidacije toluena.

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Kemijsko inženjerstvo

POVEZANOST RADA