Noble metal catalysts for the hydrodeoxygenation and hydrodenitrogenation of fatty amides

Julkaisun otsikon käännös: Jalometallikatalyytit amidien vetykäsittelyssä

Emma Verkama

Tutkimustuotos: Doctoral ThesisCollection of Articles

Abstrakti

Aktiivisten katalyyttien kehitys hapenpoistoon (HDO) ja typenpoistoon (HDN) vedyllä on olennaista uusiutuvien raaka-aineiden jalostuksessa polttoaineiksi. Tässä väitöskirjassa tutkittiin jalometallikatalyyttien aktiivisuutta alifaattisten amidien vetykäsittelyssä. Kilpailevia HDO ja HDN reaktioita tutkittiin palmitiinihapon ja 1-tetradekyyliamiinin vetykäsittelyssä Pt/ZrO2 katalyytillä. Hapenpoisto eteni tehokkaammin kuin typenpoisto kaikilla tutkituilla syöttökoostumuksilla. Havaittiin, että reaktiivisempien happipitoisten yhdisteiden HDO sekä sekundääristen amidien ja amiinien syntyminen kondensaatioreaktioiden kautta hidasti typenpoistoa. Kantajan ja aktiivisen metallin vaikutusta katalyyttiseen aktiivisuuteen n-heksadekanamidin vetykäsittelyssä tutkittiin panosreaktorikokeilla (300 °C, 80 bar H2). Kokeissa käytettiin Pt katalyyttejä SiO2, Al2O3, SiO2-Al2O3, TiO2, Nb2O5, ZrO2 ja CeO2-ZrO2 kantajilla, sekä Pd, Rh, Ru ja Ni katalyyttejä ZrO2-kantajalla. Kantajan Lewis-happo ominaisuudet vaikuttivat aktiivisuuteen ja selektiivisyyteen sekä n-heksadekanamidin primäärisessä reaktioreitissä, että happipitoisten välituotteiden konversiossa. Pt/CeO2-ZrO2 oli erityisen aktiivinen happipitoisten välituotteiden HDO-reaktioissa, joka voitiin liittää pelkistyvän kantajan heikkoihin Lewis-happopaikkoihin. Aktiivinen metalli vaikutti aktiivisuuteen ja selektiivisyyteen kondensaatioreaktioissa sekä välituotteiden konversioon n-pentadekaaniksi ja n-heksadekaaniksi. Kaikkien tutkittujen katalyyttien hapenpoistoaktiivisuus ylitti niiden typenpoistoaktiivisuuden. Väitöskirjan viimeisessä osassa syntetisoitiin ja karakterisoitiin sarja monometallisia ja bimetallisia katalyyttejä CeO2-ZrO2 kantajalla. Bimetallisten katalyyttien aktiivisuus ja selektiivisyys n-heksadekanamidin vetykäsittelyssä poikkesi merkittävästi monometallisista katalyyteistä, mikä karakterisoinnin perusteella vaikutti johtuvan metallien välisestä vuorovaikutuksesta. Jalometallin ja nikkelin yhdistelmä osoittautui erityisen tehokkaaksi, ja RuNi/CeO2-ZrO2 katalyytti oli kaikista tutkituista katalyyteistä aktiivisin ja selektiivisin n-heksadekanamidin konversiossa n-pentadekaaniksi. Tässä väitöskirjassa saavutettiin uutta tietoa katalyyttikoostumuksen vaikutuksesta jalometallikatalyyttien aktiivisuuteen, selektiivisyyteen ja reaktioverkostoon alifaattisten amidien vetykäsittelyssä n-alkaaneiksi.
Julkaisun otsikon käännösJalometallikatalyytit amidien vetykäsittelyssä
AlkuperäiskieliEnglanti
PätevyysTohtorintutkinto
Myöntävä instituutio
  • Aalto-yliopisto
Valvoja/neuvonantaja
  • Puurunen, Riikka, Vastuuprofessori
  • Karinen, Reetta, Ohjaaja
  • Tiitta, Marja, Ohjaaja, Ulkoinen henkilö
Kustantaja
Painoksen ISBN978-952-64-1760-8
Sähköinen ISBN978-952-64-1761-5
TilaJulkaistu - 2024
OKM-julkaisutyyppiG5 Artikkeliväitöskirja

Tutkimusalat

  • vetykäsittely
  • typenpoisto
  • hapenpoisto
  • amidi
  • jalometallikatalyytti

Sormenjälki

Sukella tutkimusaiheisiin 'Jalometallikatalyytit amidien vetykäsittelyssä'. Ne muodostavat yhdessä ainutlaatuisen sormenjäljen.

Siteeraa tätä