|
|
Metal nanoparticles in zeolites
Zhang, Yuyan ; Čejka, Jiří (vedoucí práce) ; Zima, Vítězslav (oponent) ; Kubička, David (oponent)
Zeolity se zapouzdřenými kovovými nanočásticemi vzbudily v heterogenní katalýze velkou pozornost díky své vysoké katalytické aktivitě, selektivitě a stabilitě. Tato diplomová práce byla zaměřena na syntézu zeolitových katalyzátorů s malými a rovnoměrně distribuovanými kovovými nanočásticemi. Hlavními cíly bylo zapouzdření kovových nanočástic do zeolitu pomocí kokrystalizační strategie a 2D-3D transformce zeolitu. Doktorská práce byla provedena na oddělení syntézy a katalýzy J. Heyrovského Ústav fyzikální chemie a Katedře fyzikální a makromolekulární chemie na Přírodovědecké fakultě Univerzity Karlovy pod dohledem Prof. Jiřího Čejky. Zeolity jsou anorganické krystalické hlinitokřemičitany s mikroporézní strukturou. Mikropóry zeolitů poskytují ideální prostředí pro umístění kovových nanočástic. Kovových nanočástice vznikající v mikropórech zeolitu mohou být omezeny jeho krystalickou mříží, zabraňující agregaci a vyplavování kovu během reakčního procesu. Průměry mikropórů zeolitu se obvykle pohybujív rozmezí0,3-1,5 nm, což může sloužit k oddělení molekul v závislosti na jejich velikosti a tvaru, čímž se katalyzátory zeolite s kovovými nanočásticemi obohatí o tvarovou selektivitu. Zapouzdření kovových nanočástic do zeolitů může navíc ovlivnit distribuci kovových a kyselých center a vytvořit tak...
|
|
|
Stabilization of metal nanoparticles in MWW zeolite for catalytic applications
Molitorisová, Sidónia ; Shamzhy, Mariya (vedoucí práce) ; Hronec, Mlan (oponent)
Controlling both size of metal nanoparticles (MNPs) and acidobasic characteristics of the zeolite support is highly desirable for preparation of stable and active bifunctional catalysts. 2D-3D transformation of layered zeolite precursor into three-dimensional zeolite coupled with metal encapsulation is one of the most efficient synthetic strategies so far to achieve the appropriate metal dispersion and aggregative stability of MNPs within zeolite matrix. Nevertheless, the effect of support acidic characteristics on the properties of thus prepared metal@zeolite catalyst remained unrevealed, while the synthetic strategy itself requires further optimization to minimize the loss of metal component. This work addresses the influence of chemical composition of zeolite layered precursor on physical-chemical and catalytic properties of metal@zeolite catalysts prepared via 2D-3D transformation strategy, taken Pd@MCM-222D-3D system as a representative example. Both Si/Al ratio of MCM-22P layered precursor (e.g., Si/Al = 15, 20, 30) and Pd loading (e.g., 0.1, 0.3, 0.8 wt.%) were varied resulting in a set of nine Pd@MCM-222D-3D catalysts. In addition, three Pd@MCM-22impreg catalysts with the same metal loading (0.1 wt.%), but different Si/Al ratios of a support were synthesized via conventional impregnation...
|
|
|
Theoretical Study of Influence of Silanol Nest Defects on Hydrolysis of Zeolite Chabazite
Vacek, Jaroslav ; Grajciar, Lukáš (vedoucí práce) ; Fišer, Jiří (oponent)
Tato práce je soustředěna na výzkum vlivu defektu silanolového hnízda na hydrolýzu zeolitů v přítomnosti horké vodní páry. Motivací této studie jsou nedávné experimentální práce, které ukazují, že přítomnost silanolového hnízda usnadňuje a urychluje hydrolýzu zeolitů. Přítomnost horké vodní páry simuluje podmínky podobné těm, které doprovází některé významné průmyslové procesy. Výzkum samotný byl proveden s využitím výpočtů pomocí teorie funkcionálu hustoty. K určení vlivu silanolového hnízda na hydrolýzu Chabazitu byly použity dva modely, nedefektní model s ideální jednotkovou celou a defektní model obsahující silanolové hnízdo. Oba modely byly periodické modely čistě křemičitého Chabazitu s 36, respektive 35 Si tetraedry. Na obou modelech byla uvažována vícekroková hydrolýza vedoucí až k odělení klastru Si(OH)4 od struktury zeolitu. Tento proces je znám jako totální desilikace. Na obou modelech bylo nalezeno více možných cest hydrolýzy, které byly porovnány a diskutovány. Výsledky z obou modelů pak byly porovnány navzájem a to jak nejpříznivější cesty hydrolýzy z obou modelů, tak aritmetické průměry všech uvažovaných cest. Získaná data naplnila očekávání stanovená experimentem, že silanolové hnízdo usnadňuje a urychluje hydrolýzu zeolitu.
|
|
|
Teoretické zkoumání interakce vody se zeolity za vysokých teplot
Benešová, Tereza ; Heard, Christopher James (vedoucí práce) ; Fišer, Jiří (oponent)
Tato práce se zabývala teoretickým studiem hydrolýzy a izotopické výměny kyslíků v zeolitu chabazitu za vysokých teplot. Teoretická studie byla provedena metodami výpočetní chemie, konkrétně s využitím teorie funkcionálu hustoty. Reakce vody se zeolitem byly modelovány pomocí periodického modelu, ve kterém byl chabazit reprezentován periodicky se opakující supercelou sestávající z 36 Si/Al tetraedrů. Reakce byly studovány pro jednu nebo dvě molekuly vody, tedy pro situace odpovídající vysokým teplotám. Byly nalezeny relevantní mechanismy izotopické výměny kyslíku a byla diskutována jejich kompetice s hydrolýzou zeolitové mřížky.
|
|
|
Syntéza hierarchických zeolitů pro přípravu chemických specialit
Veselý, Ondřej ; Eliášová, Pavla (vedoucí práce) ; Přech, Jan (oponent)
Syntéza hierarchických zeolitů pro přípravu chemických specialit Řešitel: Bc. Ondřej Veselý Školitel: Mgr. Pavla Eliášová, Ph.D. Praha, 2019 Abstrakt (v českém jazyce): Diplomová práce je zaměřena na syntézu hierarchických (mikro-mezoporézních) zeolitů několika různými metodami a na jejich uplatnění v katalytických reakcích. Byly zkoumány texturní a kyselé vlastnosti hierarchických materiálů připravených různými postupy, stejně jako vliv topologie krystalu a typu kyselosti na výsledek reakcí. Práce byla vypracována na katedře Fyzikální a makromolekulární chemie Univerzity Karlovy pod dohledem Mgr. Pavly Eliášové, Ph.D. Práce je rozdělena na tři části. V první části bylo zkoumáno a porovnáváno několik metod přípravy hierarchických zeolitů a jejich použití v katalytických reakcích. Desilikace, selektivní odstraňování křemíku ze struktury, je post-syntetická metoda, kterou lze použít k tvorbě mezopórů. Mezopóry vznikají jako defekty ve struktuře zeolitu. Distribuce velikostí takto vytvořených mezopórů je ovšem značně široká. Velikosti vznikajících pórů lze částečně ovlivnit použitím alkylamonných kationtů, které chrání povrch krystalu během desilikace. K desilikaci byl použit zeolit MTW, který obsahuje jednorozměrné, paralelně orientované mikropóry (o šířce 0,56 až 0,60 nm). Ačkoli důsledkem desilikace bylo...
|
|
| |
|
|
Theoretical Investigation of Properties of 3D and 2D Zeolites
Ho, Viet Thang ; Nachtigall, Petr (vedoucí práce) ; Fišer, Jiří (oponent) ; Cwiklik, Lukasz (oponent)
Zeolity jsou široce využívány v řadě oblastí včetně katalýzy, adsorpcí a separací, iontových výměn a ukládání plynů. Běžné zeolity mají trojrozměrnou (3D) strukturu obsahující systém mikroporézních kanálů. Typická velikost těchto kanálů je pod 1 nm, v důsledku čehož je řada procesů limitována rychlostí difúze a větší reaktanty (produkty) nemohou vůbec vstoupit (opustit) do kanálového systému. Dvojrozměrné (2D) zeolity připravené v posledních letech mohou zmírnit nebo zcela eliminovat problémy spojené s difúzí a představují velmi zajímavou alternativu k běžným 3D zeolitům. 2D zeolity byly intenzivně zkoumány v posledních letech zejména experimentálně, zatímco porozumění jejich vlastností na základě teoretických výpočtů či na základě kombinace experimentu a teorie je zatím značně omezené. Práce zde předkládaná je motivována snahou vyjasnit vlastnosti 2D zeolitů na základě výpočetní studie. Originalita našeho výzkumu je ve zvolené strategii - na základě systematického výzkumu vlastností 2D a korespondujících 3D zeolitů chceme nalézt a pochopit podobnosti a rozdílnosti mezi 3D a 2D zeolity. Soustředíme zejména na studium nejvýznamnějších vlastností zeolitů, tedy na popis Brønstedovské a Lewisovské kyselosti. Zabýváme se studiem různých charakteristik kyselých center v zeolitech a zejména takových...
|
|
|
Theoretical Investigation of silver clusters in zeolites
Hermann, Jan ; Nachtigall, Petr (vedoucí práce) ; Fišer, Jiří (oponent)
Práce se zabývá strukturou a stabilitou klastrů Agn+ 3 (n = 1, 2, 3) v zeolitu Y a jejich fotochemickými vlastnostmi. Zeolity s iontově vyměněným stříbrem mají potenciální technologické využití jako konvertory UV na viditelné světlo. Struktura a stabilita klastrů stříbra je vyšetřována metodou funkcionálu hus- toty (DFT) a periodickým modelem s pomocí vyvinutého a naprogramované- ho algoritmu pro optimalizaci geometrie. Neredukované stříbrné kationty se přednostně nacházejí v šestičlenných kruzích, daleko od sebe. Po částečné re- dukci se tvoří trigonální klastry uvnitř sodalitových jednotek. Fotochemické vlastnosti jsou vyšetřovány různými metodami včetně EOM-CCSD, MRPT2 a TD-DFT. Nejsou nalezeny žádné elektronické přechody z ligandů na klas- try stříbra. Naopak přechody d a s elektronů klastrů stříbra spadají do viditelného spektra. Obě části naší studie (strukturální i fotochemická) vy- vracejí dřívější návrh na existenci lineárních klastrů stříbra skrz dvojitý šestičlenný kruh. Místo něj navrhujeme jinou interpretaci experimentálních spekter-za fotoaktivitou stříbrem dotovaného zeolitu Y s nízkým obsahem Ag stojí redukovaný trigonální klastr stříbra. Teoretický výzkum popsaný v této...
|
|
|
Možnosti využití vedlejších energetických produktů jako surovin pro hydrotermální reakce
Galvánková, Lucie ; Koplík, Jan (oponent) ; Opravil, Tomáš (vedoucí práce)
Předmětem diplomové práce je studium možností hydrotermálního zpracování sekundárních energetických surovin, především popílků z vysokoteplotního a fluidního spalování uhlí. Při hydrotermálních podmínkách a vhodné alkalické aktivaci lze z popílků připravit zeolity. Zeolity jsou mikroporézní krystalické aluminosilikáty využívané v mnoha průmyslových odvětvích, především jako katalyzátory, adsorbenty a velmi dobré iontoměniče. Při hydrotermální syntéze zeolitů z popílků hraje roli mnoho variabilních faktorů, přičemž v této práci byl zkoumán především vliv druhu a koncentrace alkalického aktivátoru společně s teplotou hydrotermálního procesu. Dalšími studovanými faktory jsou volba výchozí suroviny a poměr výchozí suroviny k množství roztoku aktivátoru. Charakteristika fázového složení připravených vzorků byla prováděna pomocí XRD a SEM mikroskopie. U vzorků byla dále stanovena kationtová výměnná kapacita.
|
|
|
Chování asfaltových směsí za nízkých teplot
Štěpanovský, Vlastimil ; Stehlík, Dušan (oponent) ; Hýzl, Petr (vedoucí práce)
V této bakalářské práci byla věnována pozornost chování asfaltových směsí za nízkých teplot. Práce je pomyslně dělena na teoretickou a praktickou část. Teoretická část se zabývá technologiemi snižování pracovních teplot a jejich porovnání. Praktická část pak pojednává o posouzení nízkoteplotních vlastností pomocí zkoušky odolnosti asfaltové směsi proti vzniku mrazových trhlin dle ČSN EN 12697-46. Byly zkoušeny tři směsi. Cílem bylo zjistit, jestli se zhorší nízkoteplotní charakteristiky oproti běžně zkoušeným směsím stejné gradace.
|
host ::
RSS.