| Abstract: | Rozprawa doktorska związana jest z projektowaniem nowych katalizatorów oraz
badaniem niestopowych synergii metali w takich materiałach, jako potencjalnych
katalizatorach wybranych reakcji redukcji lub acetalizacji o dużym znaczeniu w chemii
ochrony środowiska.
Na potrzebę niniejszej pracy otrzymano i zbadano szereg mono-, bi- i trój-metalicznych
nanokatalitycznych układów metali przejściowych (Re, Ru, Rh, Ir, Pd), osadzonych na
krzemionce (SiO₂) oraz na nośniku metalicznym (Ni lub Mo). Są to nowe, nie opisane
wcześniej nanomateriały o działaniu katalitycznym. Badane układy nanokatalityczne mogą być
w sposób powtarzalny otrzymywane opisanymi metodami syntetycznymi. Opisane
nanokatalizatory heterogeniczne mogą być wykorzystane w procesach przemysłowych, ze
szczególnym uwzględnieniem reakcji metanizacji dwutlenku węgla, rozkładu amoniaku
i acetalizacji glicerolu.
W reakcji niskotemperaturowego rozkładu amoniaku wysoką aktywność wykazał
katalizator nano-Pd/Ni. Katalizator ten może być wykorzystany do generowania wodoru
w ogniwach paliwowych. Katalizator nano-Ru/Ni wykazuje wysoką aktywność w reakcji
niskotemperaturowej metanizacji tlenków węgla i może być wykorzystany do produkcji
metanu jako odnawialnego źródła energii przy jednoczesnej redukcji emisji CO₂, pochodzącego
ze źródeł stacjonarnych. Uzyskane nanokatalizatory: Re/SiO₂, ReRu/SiO₂, ReIr/SiO₂,
ReRuIr/SiO₂, ReRhIr//SiO₂, ReRuRh/SiO₂, RuRhIr/SiO₂, Ru/Mo, RuRh/Mo, RuRhIr/Mo oraz
ReRhIr/Mo wykazują wysoką aktywność w reakcjach acetalizacji. Nano-Re na nano-SiO₂ jest
wysoce aktywnym i selektywnym katalizatorem acetalizacji glicerolu do pięcioczłonowych
cyklicznych acetali (np. solketalu) i może być wykorzystany do przetwarzaniu odpadów
glicerolu. We wszystkich badanych układach katalitycznych obserwowano efekty synergiczne
między poszczególnymi składnikami katalizatorów. Badane układy katalityczne mogą mieć
praktyczne zastosowanie i posłużyć rozwojowi opisanych procesów technologicznych, co
niesie za sobą ekologiczne oraz ekonomiczne korzyści. |