Vysoce porézní keramické oxidové materiály pro environmentální katalýzu
Loading...
Date
Authors
ORCID
Advisor
Referee
Mark
A
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstract
Vodík je považován za nejnadějnější surovinu pro náhradu fosilních paliv. Většina vodíku se v současné době vyrábí reformací metanu, pro kterou je potřeba používat katalyzátory z drahých kovů. Tato diplomová práce proto zkoumá perovskitové materiály SmCoO3, Sm0,8Ca0,2CoO2,9, SmCo0,8Al0,2O3 a Sm0,8Ca0,2Co0,8Al0,2O2,9, které by mohly sloužit jako katalyzátory při výrobě vodíku pomocí reformace metanu. K reformaci metanu dochází na povrchu katalyzátoru, a proto je žádoucí dosáhnout co největšího specifického povrchu materiálu. Z toho důvodu byly tyto materiály připravovány dvěma typy sol-gel procesu, u kterých se očekává, že umožní připravit tyto materiály s velkým specifickým měrným povrchem. V průběhu práce bylo následně sledováno, jak způsob syntézy ovlivňuje strukturu a katalytické vlastnosti u jednotlivých materiálů. Nejlepší výsledky vykazoval materiál SmCo0,8Al0,2O3 připravený propylenoxidem řízenou sol-gel syntézou, který při měření katalytické aktivity vykazoval 99% konverzi metanu.
As far as the replacement of fossil fuels with more environmentally friendly options is concerned, hydrogen is considered as the most promising source of energy. Currently, hydrogen is mainly produced through the method of methane reforming. This method requires the utilisation of catalysts made of precious metals. This master's degree thesis therefore investigates perovskite materials SmCoO3, Sm0,8Ca0,2CoO2,9, SmCo0,8Al0,2O3 and Sm0,8Ca0,2Co0,8Al0,2O2,9, which could be utilised as catalysts in the production of hydrogen by methane reforming. Methane reformation occurs on the surface of a catalyst. Therefore, it is desirable to ensure that the specific surface area of a catalyst material is as large as possible. For that reason, the aforementioned perovskite materials were prepared by two sol-gel methods, which are expected to create perovskites with large specific surface areas. It was investigated in the course of the work how the method of synthesis affects the structure and catalytic properties of individual materials. The SmCo0,8Al0,2O3 material prepared by a sol-gel synthesis with propylene oxide as a gelation agent demonstrated the best results - the measurement of catalytic activity showed that the methane conversion had achieved the value of 99%.
As far as the replacement of fossil fuels with more environmentally friendly options is concerned, hydrogen is considered as the most promising source of energy. Currently, hydrogen is mainly produced through the method of methane reforming. This method requires the utilisation of catalysts made of precious metals. This master's degree thesis therefore investigates perovskite materials SmCoO3, Sm0,8Ca0,2CoO2,9, SmCo0,8Al0,2O3 and Sm0,8Ca0,2Co0,8Al0,2O2,9, which could be utilised as catalysts in the production of hydrogen by methane reforming. Methane reformation occurs on the surface of a catalyst. Therefore, it is desirable to ensure that the specific surface area of a catalyst material is as large as possible. For that reason, the aforementioned perovskite materials were prepared by two sol-gel methods, which are expected to create perovskites with large specific surface areas. It was investigated in the course of the work how the method of synthesis affects the structure and catalytic properties of individual materials. The SmCo0,8Al0,2O3 material prepared by a sol-gel synthesis with propylene oxide as a gelation agent demonstrated the best results - the measurement of catalytic activity showed that the methane conversion had achieved the value of 99%.
Description
Citation
HUSŤÁK, M. Vysoce porézní keramické oxidové materiály pro environmentální katalýzu [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2021.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
Materiálové inženýrství
Comittee
prof. RNDr. Karel Maca, Dr. (předseda)
doc. Ing. Vít Jan, Ph.D. (místopředseda)
doc. Ing. Klára Částková, Ph.D. (člen)
Ing. Martin Zelený, Ph.D. (člen)
Ing. Lukáš Řehořek, Ph.D. (člen)
Date of acceptance
2021-09-10
Defence
1. Vlastní obhajoba závěrečné práce
2. Posudek vedoucího práce
3. Posudek oponenta
4. Odpovědi na otázky oponenta
5. Odpovědi na dotazy komise
- proč byl použit kobalt na keramickém substrátu a nebyl použit např. Co-drát
- jakou funkci může v materiálu mít Sm - jako nepříliš častý a hodně drahý materiál
- metoda odstranění uhlíku z experimentálního materiálu
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení