Badanie wpływu ceru na właściwości powierzchniowe i aktywność katalityczną modyfikowanych wybranymi metalami (Ca, Nb, Pd, Cu, Ru) mezoporowatych pianek krzemionkowych - Grzelak, Kalina (My University, 2022)
Celem pracy było zaprojektowanie katalizatora cerowego na osnowie krzemionkowych mezoporowatych pianek (MCF), aktywnego w katalitycznych procesach otrzymywania wartościowych chemikaliów. MCF modyfikowano Ce i innymi metalami, otrzymując 4 serie katalizatorów o zróżnicowanym składzie, które badano w różnych procesach: praca I: Ca i Nb i Ce (transestryfikacja butanolanu etylu z metanolem); praca II: Ce i Pd lub Ca i Nb i Pd (redukcyjna kondensacja acetonu); praca III: Ce i Cu lub Ca i Nb i Cu (redukcyjna kondensacja acetonu); praca IV: Ce i Ru (uwodornienie kwasu lewulinowego). Katalizatory badano przy użyciu technik: SEM, niskotemperaturowej adsorpcji/desorpcji azotu, XPS, XRD, CO2-TPD, spektroskopii FTIR połączonej z adsorpcją pirydyny, H2-TPR. Aktywność katalityczna została skorelowana z właściwościami fizykochemicznymi katalizatorów. Promujący efekt Ce został udokumentowany dla każdej serii katalizatorów. W pracy I zawartości Ce i Nb inne niż ekwiwalentne sprzyjały otrzymywaniu produktu. W pracy II udokumentowano, że Ce-MCF był najbardziej stabilnym nośnikiem dla nanocząstek Pd. Tlenek ceru promował redukcję Pd i pełnił rolę skutecznego źródła zasadowości. W pracy III udowodniono, że Ce silnie oddziałuje z miedzią, prowadząc do pożądanych właściwości katalitycznych. Zidentyfikowano centra aktywne dla każdego etapu reakcji. W pracy IV przedstawiono korelację między ilością wprowadzonego ceru a wielkością cząstek Ru. Wykazano, iż wydajność katalityczna była również silnie zależna od parametrów teksturalnych.
Influence of cerium on surface properties and catalytic activity on metal-modified (Ca, Nb, Pd, Cu, Ru) mesoporous silica foams
Wydział Chemii
Keywords: mezoporowate pianki krzemionkowe; mesoporous silica foams; cer; cerium; kataliza heterogeniczna; heterogeneous catalysis; właściwości powierzchniowe; surface properties