Adsorptivní separace malých molekul na zeolitových materiálech

Abstract

Tato disertační práce se zabývá různými jevy ovlivňujícími schopnost zeolitových struktur provádět adsorpční separaci směsí CO2/CH4 a lehkých uhlovodíků (C2 - C4), v současnosti jedny z dvou nejdůležitějších výzkumných problémů v oblasti vývoje adsorpčních separačních procesů. V rámci této práce je zkoumána široká škála zeolitových materiálů - zejména materiály na bázi chabazitové (CHA) a LTA mřížky, a také soubor materiálů nedávno syntetizovaných tzv. ADOR procesem z UTL, resp. UOV prekurzorů. Konkrétním cílem této disertační práce je získání hlubšího vhledu do vlivu chemického složení zeolitové mřížky, charakteru a množství mimomřížkových kationtů a topologie mřížky (ovlivňující velikost a tvar pórů) na adsorpci CO2 a lehkých uhlovodíků ve specificky vybraných zeolitových systémech, a dále vysvětlit dosud neobjasněné adsorpční chování některých specifických systémů, související s přítomností strukturních nedokonalostí ve struktuře zeolitu. Prezentovaný výzkum byl proveden na základě kombinace kvantitativních experimentů, prováděných na volumetrických a gravimetrických aparaturách, určených ke zkoumání adsorpčních rovnováh i kinetiky, ve spojení s pokročilými charakterizačními metodami (adsorpční mikrokalorimetrie, in-situ FTIR s využitím zkušebních molekul, MAS NMR, PXRD) a výpočetními metodami (provedenými spolupracovníky - Dr. Otou Bludským a kol.).