Studium interakce malých testovacích molekul s aktivními centry Cu-FER zeolitů

Drobná, Helena

EN SKPřihlásit se Přihlásit se (EduID)

Theses 2reop8

Studium interakce malých testovacích molekul s aktivními centry Cu-FER zeolitů – Ing. Helena Drobná

Ing. Helena Drobná

Disertační práce

Studium interakce malých testovacích molekul s aktivními centry Cu-FER zeolitů

Study of the interaction of small probe molecules with the active sites in Cu-FER zeolites

Anotace:

Souhrn Zeolity s obsahem mědi byly v posledních 20-ti letech důkladně studovány díky své vysoké katalytické aktivitě při reakcích rozkladu oxidů dusíku a dalších procesech souvisejících s ochranou životního prostředí. Svoji pozornost na tyto systémy soustředilo mnoho výzkumných, experimentálních či teoretických skupin. Autoři sledovali interakce mnoha druhů testovacích molekul (například NO, CO, NH3 a N2) s kationty mědi prostřednictvím různých experimentálních technik. Slibnou cestou k nalezení vztahu mezi vlastnostmi a strukturou aktivních center zeolitů s obsahem mědi na atomární úrovni by mohlo být propojení experimentálních a teoretických přístupů. Cílem této disertační práce je, s ohledem na předchozí předpoklad, rozhodnout o možnostech využití některých experimentálních metod (Teplotně Programovaná Redukce vodíkem, Infračervená spektroskopie adsorbovaného CO a Teplotně Programované Desorpce CO) pro charakterizaci kationtových Cu+ center ve FER zeolitech. Pokusit se nalézt vztah mezi výsledky těchto experimentálních metod a specifickými chemicko fyzikálními vlastnostmi Cu+ center, které mohou sekundárně obsahovat informaci o detailní lokální struktuře aktivních center ve vysokosilikátových zeolitech. Vzorky Cu-FER zeolitů byly připraveny iontovou výměnou ve vodných roztocích měďnatých solí (CuCl2 či Cu(CH3COO)2). Připravené vzorky Cu-FER zeolitů se liší koncentrací mědi ve vzorku, Si/Al poměrem matrice a druhem kokationtu mědi. Redoxní vlastnosti částic mědi koordinovaných ke skeletu zeolitu FER byly studovány prostřednictvím H2 TPR. Spektrální vlastnosti karbonylových komplexů Cu+ iontů ve FER zeolitech byly studovány prostřednictvím FTIR spektroskopie. A termodynamické vlastnosti adsorpce CO na Cu+ iontech ve FER zeolitech byly studovány pomocí CO TPD experimentů. Výsledky byly zpracovávány a vyhodnocovány v závislosti na vybraných parametrech měřených vzorků. Naměřené H2 TPR profily vzorků Cu-FER zeolitů obsahují v rozmezí teplot RT - 1000°C dva až čtyři redukční pásy (I, II, III a IV). Pásy I a III byly přiřazeny dvoustupňové redukci izolovaných kationtů mědi (Cu2+ na Cu+ a Cu+ na kovovou měď). Pásy II a IV byly přiřazeny vedlejším doprovodným procesům H2 TPR experimentu (dehydratace a dehydroxylace). Oba kroky redukce izolovaných kationtů mědi jsou ovlivňovány vlastnostmi vzorků Cu-FER zeolitů (koncentrace mědi, Si/Al poměr, druh kokationtu). Druhý redukční krok, redukce Cu+ na Cu0, je vlastnostmi vzorku více ovlivněn, protože se jedná o složitý (autokatalytický) proces. Přítomnost H+ iontů v Cu-FER zeolitech značně stabilizuje jednomocenství iontů mědi. Všechna FTIR spektra monokarbonylů na Cu-FER zeolitech obsahují dominantní absorpční pás s maximem při 2156 cm-1, který byl přiřazen Cu+ iontům koordinovaným v trigonálním planárním uspořádání ke dvěma zeolitovým kyslíkům a jedné molekule CO. S rostoucí velikostí kokationtu mědi (H+ Na+ K+) se v IČ spektrech monokarbonylů na Cu-FER objevují v nízkovlnočtové oblasti spektra nové absorpční pásy. Díky své nižší stabilitě při desorpcích a díky poloze maxima těchto pásů při nižších vlnočtech byl absorpční pás při 2142 cm-1 ve spektrech CuNa-FER zeolitů a pásy 2138 cm-1, 2128 cm-1 a 2115 cm-1 ve spektrech CuK-FER zeolitů přiřazeny adsorpčním komplexům Cu+-CO...M+ (M+ je Na+ nebo K+). Dva typy Cu+ iontů lišící se schopností tvořit dikarbonyl byly rozlišeny prostřednictvím FTIR spektroskopie adsorbovaného CO na Cu-FER zeolitech při RT a rostoucím rovnovážném tlaku plynného CO. Určitý podíl zbytkových monokarbonylů zastoupených ve spektrech absorpčním pásem při 2156 cm-1 byl zaznamenán na každém měřeném vzorku Cu-FER zeolitu. Ve vztahu k výsledkům kvantové chemie byl ten …více

Anotace:

to podíl Cu+ iontů interpretován jako Cu+ koordinovaný v blízkosti Al atomu v šestičetném kruhu ve vedlejším kanálu mřížky zeolitu FER (P6/T1 lokalizace). Aplikací modelu formální kinetiky desorpce CO na experimentální CO TPD křivky Cu-FER zeolitů lze rozlišit tři, respektive čtyři typy Cu+ center. Každý

Klíčová slova

Cu-FER Cu+ centrum adsorpce CO CO TPD FTIR spectroskopie H2 TPR.

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 26. 6. 2009

Zveřejnit od: 31. 12. 2999

Obhajoba závěrečné práce

Obhajoba proběhla 29. 9. 2009
Vedoucí: prof. Ing. Roman Bulánek, Ph.D.

Citační záznam

Citovat tuto práci

Citace dle ISO 690:

DROBNÁ, Helena. \textit{Studium interakce malých testovacích molekul s aktivními centry Cu-FER zeolitů}. Online. Disertační práce. Pardubice: Univerzita Pardubice, Fakulta chemicko-technologická. 2009. Dostupné z: https://theses.cz/id/2reop8/.

@PhdThesis{Drobna2009thesis,
AUTHOR = "Drobná, Helena",
TITLE = "Studium interakce malých testovacích molekul s aktivními centry Cu-FER zeolitů [online]",
YEAR = "2009 [cit. 2025-03-09]",
TYPE = "Disertační práce",
SCHOOL = "Univerzita Pardubice, Fakulta chemicko-technologickáPardubice",
NOTE = "SUPERVISOR: prof. Ing. Roman Bulánek, Ph.D.",
URL = "https://theses.cz/id/2reop8/",
}

@PhdThesis{Drobna2009thesis,
AUTHOR = {Drobná, Helena},
TITLE = {Studium interakce malých testovacích molekul s aktivními centry Cu-FER zeolitů},
YEAR = {2009},
TYPE = {Disertační práce},
INSTITUTION = {Univerzita Pardubice, Fakulta chemicko-technologická},
LOCATION = {Pardubice},
SUPERVISOR = {prof. Ing. Roman Bulánek, Ph.D.},
URL = {https://theses.cz/id/2reop8/},
URL_DATE = {2025-03-09},
}

{{Citace kvalifikační práce
 | příjmení = Drobná
 | jméno = Helena
 | instituce = Univerzita Pardubice, Fakulta chemicko-technologická
 | titul = Studium interakce malých testovacích molekul s aktivními centry Cu-FER zeolitů
 | url = https://theses.cz/id/2reop8/
 | typ práce = Disertační práce
 | vedoucí = prof. Ing. Roman Bulánek, Ph.D.
 | rok = 2009
 | počet stran =
 | strany =
 | citace = 2025-03-09
 | poznámka =
 | jazyk = 
}}

Jak správně citovat práci

Drobná, Helena. Studium interakce malých testovacích molekul s aktivními centry Cu-FER zeolitů. Pardubice, 2009. disertační práce (Ph.D.). Univerzita Pardubice. Fakulta chemicko-technologická

Plný text práce

Právo: Autor si nepřeje zpřístupnění práce veřejnosti

Obsah online archivu závěrečné práce

Zveřejněno v Theses:

Soubory jsou nedostupné.

Jak jinak získat přístup k textu

Instituce archivující a zpřístupňující práci: Univerzita Pardubice, Fakulta chemicko-technologická

Odkaz na soubor do lokálního úložiště instituce

Univerzita Pardubice

Fakulta chemicko-technologická

Doktorský studijní program / obor:
Fyzikální chemie / Fyzikální chemie

Práce na příbuzné téma

Cu(Co)-Mg-Al oxidy na bázi hydrotalcitů pro konverzi etanolu na butanol
Jan Malina
Výroba vodíku reformováním uhlovodíků s CO2
Jiří Hrbáč