Skip to main content

Novica

Katalizatorji med Scilo in Karibdo: selektivni ali aktivni

Proizvodnja propilena predstavlja pomembno ozko grlo kemične industrije, saj ne dohaja povpraševanja. Starejši načini proizvodnje s krekiranjem težjih naftnih frakcij so tudi okoljsko problematični, zato se čedalje pogosteje uporablja alternativna sintezna pot s propanom kot reaktantom, ki ga dehidrogenirajo v propilen na katalizatorjih iz kromovega oksida.

Kromovi oksidi so učinkoviti katalizatorji za to reakcijo, a jih še vedno pestijo težave s selektivnostjo in predvsem kratko življenjsko dobo. Zaradi hitrega nabiranja koksa na katalizatorjih reakcija poteka v ciklih, med katerimi so faze regeneracije katalizatorja. Reakcija poteka v oksidativni atmosferi, v njej pa aktivno sodelujejo tudi kisikovi atomi iz katalizatorja.

V raziskavi smo razložili, zakaj reakcija ne poteka dobro na povsem reduciranem ali povsem oksidiranem katalizatorju. Z večnivojskim modeliranjem, ki je vključevalo kvantnokemijske izračune strukture katalizatorja in reakcijskih korakov ter kinetične simulacije, smo demonstrirali razliko. Na reduciranem katalizatorju nastaja izključno propilen, a je reakcija zelo počasna (nizka aktivnost). Na oksidiranem katalizatorju je reakcija zelo hitra, a se večina propana pretvori v ogljikov dioksid (nizka selektivnost). Pokazali smo, da obstoji optimalna stopnja oksidiranosti površine, kjer je proizvodnja propilena najhitrejša. To lahko uravnavamo s tlakom oksidanta in s primerno izbiro oksidanta (zrak, kisik, N2O).

Raziskava je del velikega evropska projekta Bizeolcat, v katerem poleg Kemijskega inštituta sodelujejo partnerji iz Francije, Italije, Nizozemske, Norveške, Španije, Švedske in Turčije. Cilj projekta je razviti učinkovitejše katalizatorje za trajnostne pretvorbo ogljikovodikov.

Rezultati so bili objavljeni v reviji ameriškega kemijskega društva ACS Catalysis. Raziskavo sta delno financirala ARRS (program P2-0152) in Evropska unija (projekt Bizeolcat v shemi Horizon 2020).

Avtorji raziskave: Matej Huš, Drejc Kopač, David Bajec in Blaž Likozar


Povezava: https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscatal.1c01814

Kontakt za več informacij: matej.hus[at]ki.si

Odgovori na pogosta vprašanja o covidu-19 in cepivih Verzija 1, 23.11.2021 PDF VERZIJA To je zbirka doslej znanih…
Ljubljana, 16. november 2021 - Smo v četrtem valu epidemije koronavirusa. Hujše zdravstvene krize v samostojni…
Ljubljana, 6. julij 2021 - Koronakriza  nas pesti že skoraj leto in pol. Človeštvo je postavila pred neslutene izzive,…
Ljubljana, 7. januar 2021 - Slovenski znanstvenik dr. Nejc Hodnik, ki je za raziskave elektrokatalizatorjev leta 2019…
Ljubljana, 31. avgust 2020 - Na Kemijskem inštitutu smo pripravili tiskovno konferenco, na kateri smo predstavili…
Za slepe in slabovidne(CTRL+F2)
barva kontrasta
velikost besedila
označitev vsebine
povečava