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Sintesi e caratterizzazione di materiali nanostrutturati a base di ceria supportati su zeoliti per l'ossidazione di particolato e monossido di carbonio = Synthesis and characterization of ceria-based nanostructured materials supported on zeolites for the oxidation of particulate matter and carbon monoxide

Mirko Giuseppe Bellomo

Sintesi e caratterizzazione di materiali nanostrutturati a base di ceria supportati su zeoliti per l'ossidazione di particolato e monossido di carbonio = Synthesis and characterization of ceria-based nanostructured materials supported on zeolites for the oxidation of particulate matter and carbon monoxide.

Rel. Marco Piumetti, Nunzio Russo, Samir Bensaid. Politecnico di Torino, Corso di laurea magistrale in Ingegneria Chimica E Dei Processi Sostenibili, 2020

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Abstract:

Il presente lavoro di tesi riguarda la sintesi e la caratterizzazione di materiali nanostrutturati a base ceria (CeO2) per l’ossidazione di inquinanti ambientali, quali particolato carbonioso (PC) e monossido di carbonio (CO). La tecnica di sintesi impiegata (multi inlet vortex reactor, MIVR) prevede la miscelazione a temperatura ambiente di due soluzioni reagenti (contenenti i precursori metallici e l’idrossido di sodio) che vengono alimentate nella microcamera del reattore con ingressi tangenziali tali da creare flusso turbolento favorendo la nucleazione e successiva precipitazione degli idrossidi metallici. Con la tecnica sopra illustrata è stato preparato un set di campioni a base ceria con dopaggi di rame (Cu) a diverse percentuali atomiche rispetto all’atomo di cerio (Ce), con l’obiettivo individuare il campione più reattivo. I campioni, inoltre, sono stati trattati termicamente mediante calcinazione a 650°C per 4 ore per stabilizzare la struttura. Sono state effettuate diverse analisi di caratterizzazione, come ad esempio: l’analisi di porosimetria ad azoto per misurare area superficiale specifica e volume poroso; l’analisi di diffrazione ai raggi X (X-Ray Diffraction, XRD) per valuatare la struttura cristallografica e la dimensione dei cristalliti presenti; l’analisi di spettroscopia fotoelettronica ai raggi X (X-Ray Photoelectron Spectroscopy, XPS), per individuare lo stato di ossidazione degli atomi superficiali; le tecniche di analisi H2-TPR e CO2-TPD, le quali permettono di valutare il carattere riducente ed il carattere ossidante; l’analisi di microscopia elettronica a scansione (Field Emission Scanning Electron Microscopy, FESEM), che permette di valutare la morfologia della materia e l’analisi di energia di dispersione ai raggi X (Energy Dispersive X Ray, EDX), che permette di identificare puntualmente le percentuali atomiche di ogni singolo campione. Tutti i campioni, inoltre, sono stati testati per l’ossidazione del particolato e del monossido di carbonio. Infine, il più reattivo è stato supportato su due diverse zeoliti (ZSM-5 desilicata e clinoptilolite), in modo da testare la sua attività catalitica anche sui materiali porosi in cui viene finemente disperso.

Relatori: Marco Piumetti, Nunzio Russo, Samir Bensaid
Anno accademico: 2020/21
Tipo di pubblicazione: Elettronica
Numero di pagine: 69
Soggetti:
Corso di laurea: Corso di laurea magistrale in Ingegneria Chimica E Dei Processi Sostenibili
Classe di laurea: Nuovo ordinamento > Laurea magistrale > LM-22 - INGEGNERIA CHIMICA
Aziende collaboratrici: Politecnico di Torino
URI: http://webthesis.biblio.polito.it/id/eprint/16315
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