Aplikace heterogenních katalyzátorů pro zpracování rostlinných olejů na hodnotné produkty

Abstract

Tato práca je zameraná na NiMo-alumina katalyzátory pre (i) deoxygenáciu repkového oleja ako vhodný spôsob obnoviteľnej výroby nafte podobného paliva a (ii) odsírenie modelovej zlúčeniny 4,6-dimethyldibenzotiofénu na odstraňovanie síry z motorových palív. Hlavným cieľom práce bolo zistiť štruktúrne parametre NiMo-alumina katalyzátorov a prepojiť ich s katalytickou aktivitou. To by malo pomôcť prehĺbiť znalosti o hydrorafinačných katalyzátoroch a urýchliť ich optimalizáciu pre jednotlivé žiadané procesy. Táto práca je zložená z jedného prehľadu tematiky (kapitola v knihe), troch výskumných publikácií a doposiaľ nepublikovaných dát. Úvod do problematiky je nasledovaný diskusiou výsledkov. Hlavným cieľom nášho výskumu bolo zistenie štruktúrnych zmien v NiMo-alumina katalyzátoroch. Vplyvy podporujúceho prvku (Ni) a nosiča boli skúmané pomocou Röntgenovej difrakcie, adsorpcie dusíku, teplotne programovanej redukcie pomocou vodíku, Röntgenovej fotoelektrónovej spektroskopie, skenovacej elektrónovej mikroskopie, UV-vis difúznej reflektančnej spektroskopie. Spojenie výsledkov charakterizácií a merania katalytickej aktivity pomohlo odhaliť, že Ni v oktaedrálnej koordinácii je pravdepodobne východiskovou látkou pre aktívnu sírnu fázu. Na druhú stranu, vysoká teplota predúpravy katalyzátoru vedie na neaktívne častice, ktoré sú pevne viazané k nosiču. Ďalej bolo zistené, že textúrne vlastnosti nosiča majú zásadný vplyv na charakter aktívnych materiálov. Meso/makroporézna štruktúra aluminy spolu s jej vysokým špecifickým povrchom, vhodnou kryštalickosťou a povrchovou kyslosťou vedie na katalyzátor s optimálnou disperziou aktívnej fáze. Ďalšie bádania boli zamerané na vplyv východiskových a prídavných látok na impregnáciu katalyzátorov. Bolo objavené, že použitie organických východiskových látok napomáha zlepšeniu disperzie aktívnej fázy a tiež katalytickej aktivity v odstraňovaní heteroatómov (O, S). Taktiež bolo ukázané, že nízky obsah fosforu a opatrná úprava pH impregnačného roztoku NiMo-alumina katalyzátorov môžu pozitívne ovplyvniť štruktúru a katalytickú aktivitu týchto sírnych materiálov s hydrorafinačným určením.