Hexaaluiminate-type catalysts for n2o abatement

Santiago Redondo, Marta

Descripció:

Over the last decades, a large number of catalysts have been studied for catalytic decomposition of N2O. Most of these catalysts failed to be an alternative option for already commercialized counterparts and few of them showed reasonable activities under realistic conditions. Metal‐substituted hexaaluminates, so far applied mainly in the catalytic combustion of methane in gas‐turbine applications, show excellent qualities as promising candidates for high‐temperature N2O abatement. Their layered structure together with the presence of redox sites provides chemical stability, high‐resistance to thermal shock and high activity. This thesis focuses on the development of metal‐substituted hexaaluminates, a novel catalytic system for high‐temperature N2O abatement. Synthesis, in situ thermal activation and characterization of metal‐substituted hexaaluminates have been carried out with the aim of gaining a better understanding of their formation. The catalytic activity was also evaluated simulating realistic conditions in both processes, i.e. nitric acid plant and stationary combustion. Additionally, an alternative route of synthesis, using templating approaches for the first time, has been successfully developed improving their catalytic activity. Finally, transient studies in the Temporal Analysis of Products (TAP) reactor have been carried out in order to gain insights into the N2O decomposition mechanism into N2 and O2.
En las últimas décadas, se han estudiado un gran número de los catalizadores para la descomposición catalítica de N2O. Sin embargo, la mayoría de estos catalizadores no muestran actividades razonables en condiciones reales de proceso Los hexaaluminatos sustituidos por metales, hasta ahora utilizados principalmente en la combustión catalítica de metano, poseen excelentes cualidades para ser prometedores candidatos para la descomposición de N2O a alta temperatura. Su estructura laminada, y la presencia de sitios redox proporcionan a este material una gran estabilidad química, una alta resistencia al choque térmico y gran actividad Esta tesis se centra en el estudio completo de la síntesis, y completa caracterización de hexaaluminatos. Los materiales han sido evaluados, por primera vez, en la descomposición catalítica de N2O a alta temperatura, simulando condiciones reales en dos de las mayores fuentes de emisión de N2O, ácido nítrico y combustión de lecho fluidizado. Además, se presenta una nueva ruta de síntesis para mejorar su actividad catalítica. Por último, el mecanismo de la reacción se ha estudiado con el fin de entender como descompone el N2O en N2 y O2.

Tipus:

info:eu-repo/semantics/publishedVersion
info:eu-repo/semantics/doctoralThesis

Coautor:

Departament de Química Física i Inorgànica
Universitat Rovira i Virgili.

Títol:

Hexaaluiminate-type catalysts for n2o abatement

Idioma:

eng

Matèria:

546 - Química inorgànica
542 - Química pràctica de laboratori. Química preparativa i experimental

Format:

application/pdf

Autor:

Santiago Redondo, Marta

Drets:

info:eu-repo/semantics/openAccess
ADVERTIMENT. L'accés als continguts d'aquesta tesi doctoral i la seva utilització ha de respectar els drets de la persona autora. Pot ser utilitzada per a consulta o estudi personal, així com en activitats o materials d'investigació i docència en els termes establerts a l'art. 32 del Text Refós de la Llei de Propietat Intel·lectual (RDL 1/1996). Per altres utilitzacions es requereix l'autorització prèvia i expressa de la persona autora. En qualsevol cas, en la utilització dels seus continguts caldrà indicar de forma clara el nom i cognoms de la persona autora i el títol de la tesi doctoral. No s'autoritza la seva reproducció o altres formes d'explotació efectuades amb finalitats de lucre ni la seva comunicació pública des d'un lloc aliè al repositori institucional de la Universitat Rovira i Virgili. Tampoc s'autoritza la presentació del seu contingut en una finestra o marc aliè a aquest repositori (framing). Aquesta reserva de drets afecta tant als continguts de la tesi com als seus resums i índexs.

Data:

2010-10-15

Editor:

Universitat Rovira i Virgili

Matèria:

546 - Química inorgànica
542 - Química pràctica de laboratori. Química preparativa i experimental

Idioma:

eng

Editor:

Universitat Rovira i Virgili

Font:

TDX (Tesis Doctorals en Xarxa)

Identificador:

urn:isbn:9788469388648
http://hdl.handle.net/10803/9111

Format:

application/pdf

Paraula Clau:

Catalysis
N20 abatement
nitric acid
hexaaluminate

Data:	2010-10-15
Departament/Institut:	Departament de Química Física i Inorgànica Universitat Rovira i Virgili.
Director:	Pérez Ramírez, Javier
Autor:	Santiago Redondo, Marta
Títol:	Hexaaluiminate-type catalysts for n2o abatement

Informació