Πορώδη υλικά ενεργοποιημένα με νανοσωματίδια για περιβαλλοντικές εφαρμογές:
Creators: name: Πάπιστα, Ελένη Ιωάννη
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2012
Subjects: Επιλεκτική καταλυτική αναγωγή
Οξείδια του αζώτου
Έλεγχος εκπομπών κινητήρα ντίζελ
Selective Catalytic Reduction
Nitrogen Oxides
Diesel Emission Control

description: Οι κινητήρες εσωτερικής καύσης των οχημάτων αποτελούν μια από τις κύριες πηγές ατμοσφαιρικής ρύπανσης και για αυτό το λόγο περιβαλλοντικές νομοθεσίες επιβάλλουν την επεξεργασία των στερεών και αερίων προϊόντων της καύσης από συστήματα καταλυτικών μετατροπέων πριν γίνει η εκπομπή τους στο περιβάλλον. Η παρούσα εργασία επικεντρώνεται στην ανάπτυξη καταλυτικών κόνεων για την επεξεργασία ρύπων από κινητήρες ντίζελ οι οποίοι χαρακτηρίζονται από υψηλές εκπομπές οξειδίων του αζώτου (NOx) και σωματιδίων αιθάλης (particulate matter - PM). Συγκεκριμένα, συντέθηκαν πορώδη σωματίδια πυριτίας με ενσωματωμένα νανοσωματίδια λευκόχρυσου μέσω της διεργασίας Πυρολύσεως Νέφους Αερολύματος (ASP) για την οξείδωση του ΝΟ στον Οξειδωτικό Καταλύτη Ντίζελ (Diesel Oxidation Catalyst DOC) καθώς και νανοδομημένα σωματίδια μεικτών οξειδίων δημητρίας-ζιρκονίας μέσω της μεθόδου αυτοπροωθούμενης αντιδράσης υψηλών θερμοκρασιών στην υγρή φάσης (LPSHS) και της Πυρόλυσης Νέφους Αερολυμάτων, τόσο για την επιλεκτική αναγωγή του ΝΟ με την παρουσία αμμωνίας (NH3-Selective Catalytic Reduction-SCR) όσο και για την οξείδωση της αιθάλης στο φίλτρο σωματιδίων (παγίδες αιθάλης-Diesel Particulate Filter- DPF). Οι σκόνες μελετήθηκαν για την ετερογενή καταλυτική τους δράση σε αντιδραστήρα στερεάς κλίνης και για την ομογενή σε μονάδα θερμοβαρυτικής ανάλυσης. Τα δείγματα χαρακτηρίστηκαν με Περιθλασιμετρία Ακτίνων Χ για την κρυσταλλική τους δομή, με ρόφηση αζώτου (ΒΕΤ) για την ειδική τους επιφάνεια και το μέγεθος των πόρων τους, με ανάλυση φασματομετρίας ακτίνων Χ (ICP) για την ποσοτική τους συγκέντρωση και με ηλεκτρονική μικροσκοπία διερχόμενης δέσμης και σάρωσης (ΤΕΜ, SEM) για τη μορφολογία τους.
description: Internal combustion engines are one of the main sources of air pollution. Significant reductions of regulated emissions have to be achieved in order to satisfy the demands of the increasingly stringent diesel emission standards. The aim of the present thesis was the synthesis of catalysts for the reduction of nitrogen oxides (NOx) and particulate soot (PM). At first, we synthesized nanoparticles of platinum embedded in a porous silicon oxide particle matrix via the Aerosol Spray Pyrolysis process (ASP), for the catalytic oxidation NO inside the Diesel Oxidation Catalyst (DOC). Furthermore, both for the selective reduction of NO with the presence of ammonia (NH3-SCR) as well as the oxidation of soot particle in diesel particle filters, we synthesized nanofunctionalized particles of mixed cerium and zirconium oxides using the method of Self-Propagating High-Temperature Synthesis in liquid phase. Heterogeneous catalytic activity of the prepared samples was tested in a fixed bed reactor, while homogeneous catalytic activity via Thermogravimetric Analysis. Finally, crystalline structure of the samples was identified by X-ray diffraction, specific surface and pore size were measured by nitrogen adsorption technique (BET), while morphology was evaluated by scanning and transmission electron microscopy.