Název projektu
Experimentální studium anorganických heterogenních soustav
Kód
SP2012/25
Předmět výzkumu
Předmětem výzkumu je získání nových poznatků o chování a vlastnostech vybraných heterogenních systémů. Důraz je kladen především na experimentální výzkum těchto systémů. Pozornost bude zaměřena na tři oblasti studia:
a) Na základě výsledků získaných na našem pracovišti při studiu systémů na bázi Fe-C v minulém roce, bude toto studium rozšířeno o reálné vzorky ocelí s různým obsahem přimíšených prvků (Si, Cr, Mn…) pomocí metod DTA a DSC. U vzorků ocelí budou studovány termofyzikální vlastnosti – teploty a entalpie fázových přeměn. Předmětem výzkumu bude také posuzování vlivu experimentálních podmínek na oduhličování vzorků na bázi Fe-C během termických analýz. Tato problematika bude zaměřena především na vliv atmosféry na oduhličování vzorků. Dále budou studovány tepelné kapacity metodami DSC, Heat flux DSC (pro velké vzorky) a Drop kalorimetrie.
b) Studium chování oxidických systémů na bázi SiO2, Al2O3, CaO, MgO a MnO za vysokých teplot. Experimentálně bude studováno mezifázové napětí oxidický systém – ocel pomocí originální metodiky vyvinuté na našem pracovišti. Dále bude studováno viskózní chování těchto oxidických systémů, pro získání experimentálních dat viskozity bude použit vysokoteplotní viskozimetr Anton Paar. Toto zařízení je schopno určovat viskozitu oxidických tavenin v rotačním i vibračním modu do teplot 1600°C. Dále bude zprovozněn prototyp vibračního viskozimetru, bude provedena kalibrace a počáteční experimentální měření viskozity. Pozornost bude také věnována ověřováním funkčnosti matematických modelů pro výpočet viskozity.
c) Studium heterogenních katalytických reakcí, a to katalytický rozklad N2O a fotokatalytická redukce CO2 a N2O, které patří mezi skleníkové plyny. Katalytický rozklad N2O bude testován v laboratorním i poloprovozním měřítku za přítomnosti směsných oxidických systémů, které budou modifikovány vybranými alkalickými kovy (Na, Cs), popř. naneseny jako aktivní složky na různé nosičové materiály. Katalyzátory budou testovány v simulovaných procesních podmínkách, které odpovídají složení odpadního plynu z výroby kyseliny dusičné. Důležitým úkolem bude optimalizace chemického složení modifikovaných katalyzátorů, tzn. optimalizace množství přidaného alkalického kovu, tzv. promotoru. U nanesených systémů bude zapotřebí navrhnout správnou velikost a tvar katalyzátoru tak, aby byl optimální z hlediska tlakové ztráty na tok plynu. Rozklad N2O bude studován i pomocí fotokatalýzy v přítomnosti modifikovaných polovodičových katalyzátorů, např. TiO2 (práškový, nanesený na skle). Fotokatalýza bude využita i pro výzkum redukce CO2, která bude studována na různých katalyzátorech a v různých redukčních prostředích. V rámci studia bude zjišťován i vliv geometrie reaktoru na účinnost redukce CO2. Výsledky obou procesů – katalýzy a fotokatalýzy – mohou být využity pro praktické aplikace, zejména při čištění odpadních plynů.
Rok zahájení
2012
Rok ukončení
2012
Poskytovatel
Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy
Kategorie
SGS
Typ
Specifický výzkum VŠB-TUO
Řešitel