Konverze CO2 na nanostrukturovaných katalyzátorech

Mgr. Karolína SIMKOVIČOVÁ

Master's thesis

Conversion of CO2 on nanostructured catalysts

Abstract:

Cílem této práce bylo studium katalytické hydrogenace CO2 v plynné fázi. Použitá reakční směs obsahovala CO2, H2 a He v poměru 1:5:4, s celkovým průtokem 25 ml/min při tlaku 1 bar. Katalyzátory byly připraveny pomocí dvoustupňové syntézy oxidu železa a metodou impregnace Cu NP v roztoku, se zvyšujícím se konečným obsahem Cu: 0%, 1%, 3% a 5%. Všechny katalyzátory poskytují jako hlavní produkt metan, přičemž jako další produkty jsou parafiny C2-C4, olefiny C2-C4, uhlovodíky C5+ a CO. Katalytická aktivita pro každý katalyzátor je mírně odlišná, sleduje trend při určité teplotě, zejména ve druhé teplotní rampě, kde jsou katalyzátory ve své konečné formě směsi oxidů železa a karbidů železa.

Abstract:

The aim of this thesis was to study gas-phase catalytic hydrogenation of CO2. The reaction mixture used contained CO2, H2 and He in the ratio of 1:5:4, with a total flow of 25 mL/min at a pressure of 1 bar. Catalysts were prepared using a 2-step synthesis of iron oxide and following the wet impregnation method of Cu NPs, with an increasing final load of Cu: 0%, 1%, 3% and 5%. All catalysts give methane as the main product, with C2-C4 paraffins, C2-C4 olefins, C5+ hydrocarbons and CO as additional products. Catalytic activity for each catalyst is slightly different, it follows a certain trend at each temperature, especially in the second temperature ramp, where the catalysts are in their final form of a mixture of iron oxides and iron carbides.

Keywords

heterogenní katalýza, hydrogenace CO2, konverze CO2, oxidativní dehydrogenace, methan, oxidy železa, nanočástice mědi

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 18. 5. 2021

Thesis defence

• Date of defence: 15. 6. 2021
• Supervisor: prof. RNDr. Libor Kvítek, CSc.

Palacký University Olomouc

Faculty of Science

Master programme / field:
Chemistry / Material Chemistry