Dla studentów

Promotor: prof. dr hab. Leszek Kępiński
Promotor pomocniczy: dr inż. Karolina Ledwa

Dane kontaktowe:  ||  

Opis:

Globalne ocieplenie spowodowane antropogeniczną emisją gazów cieplarnianych stanowi jedno z największych wyzwań naszego pokolenia. Dwutlenek węgla, będący zdecydowanie najistotniejszym czynnikiem przyczyniającym się do tego zjawiska, jest obecnie postrzegany jako obiecujący surowiec do potencjalnego wykorzystania w produkcji związków chemicznych o wysokiej wartości dodanej, takich jak węglowodory, alkohole, etery i inne.

Celem proponowanej pracy doktorskiej jest opracowanie dobrze zdefiniowanych, wysoce aktywnych nanostrukturalnych katalizatorów heterogenicznych przeznaczonych do uwodornienia CO₂ do bardziej wartościowych produktów chemicznych. Katalizatory będą składać się z nośnika o wysokiej powierzchni właściwej i dobrze zdefiniowanej trójwymiarowej geometrii (np. amorficznych mezoporowatych materiałów o uporządkowanej strukturze porów lub różnych typów trójwymiarowych, hierarchicznych struktur typu „flower-like”), a także zoptymalizowanego składu chemicznego i struktury oraz nanometrycznej fazy aktywnej o jednorodnym rozkładzie wielkości cząstek (tanie metale przejściowe w układach mono- lub bimetalicznych).

Otrzymane układy będą charakteryzowane z wykorzystaniem szerokiego zakresu metod eksperymentalnych (mikroskopia elektronowa, dyfrakcja promieniowania rentgenowskiego, NMR, FTIR, spektroskopia Ramana, XPS, adsorpcja gazów itp.) w celu określenia wpływu struktury katalizatora, jego architektury chemicznej oraz geometrii na właściwości chemiczne. Następnie sprawdzona zostanie aktywność katalityczna i selektywność katalizatorów w odpowiednich reakcjach uwodornienia CO₂, zależnie od właściwości zastosowanej fazy aktywnej. Istotnym etapem pozwalającym na wyjaśnienie zachowania katalizatorów w warunkach reakcyjnych będą badania in situ/operando (np. in situ TEM oraz in situ DRIFTS), które planuje się realizować we współpracy z innymi jednostkami naukowymi.