Nanostrukturní materiály pro katalýzu a ochranu životního prostředí

Vysoce odolný katalyzátor pro odstraňování skleníkového plynu oxidu dusného z procesních plynů při výrobě kyseliny dusičné.

Globální oteplování představuje velmi závažný problém. Problematika omezování emisí skleníkových plynů se netýká pouze oxidu uhličitého jako hlavního skleníkového plynu, ale i emisí metanu a oxidu dusného (N2O). Ten je sice produkován lidskou činností v podstatně menších objemech než CO2 či metan, ale jeho příspěvek ke skleníkovému efektu je přesto podstatný vzhledem k jeho podstatně vyšší účinnosti při vzniku skleníkového efektu (asi 300 větší než CO2). Jedním z největších zdrojů emisí N2O způsobených člověkem je výroba kyseliny dusičné kdy při spalování čpavku na NO2 který je dále použit k výrobě kyseliny vzniká i malé množství N2O.

 

V současnosti jsou výrobny kyseliny dusičné vybaveny katalyzátory pro odstraňování N2O z procesních plynů, je však ekonomicky náročné. Nejvýhodnější a nejekonomičtější umístění katalyzátoru pro eliminaci NO2 s nejmenšími energetickými požadavky v prostoru těsně za katalytickou oxidaci čpavku není v současnosti možné, protože současné katalyzátory pro rozklad NO2 nedokážou přežít extrémně náročné podmínky v tomto prostoru (vysoká teplota, agresivní plyny, vodní pára).

 

Našemu týmy se podařilo připravit katalyzátor na bázi zeolitické matrice obsahující ionty železa, který je velmi odolný proti degradaci za podmínek kladených na vysokoteplotní katalyzátory pro eliminaci oxidu dusného a prokázat, že dosahuje takové životnosti, že může sloužit jako možný základ pro vývoj technologie vysokoteplotní eliminace N2O z procesních plynů.

 

https://doi.org/10.1016/j.catcom.2018.05.001

On the mechanism of high-temperature N2O decomposition over Fe-FER in the presence of NO, G. Sadovska, M. Bernauer, B. Bernauer, E. Tabor, A. Vondrova, Z. Sobalik, Catal. Commun, 112, 58 – 62, 2018.

https://doi.org/10.1016/j.catcom.2016.10.029

High temperature performance and stability of Fe-FER catalyst for N2O decomposition, G. Sadovska, E. Tabor, P. Sazama, M. Lhotka, M. Bernauer, Z. Sobalik, Catal. Commun, 89, 133 – 137, 2017.