Χρήση στερεών ιοντικών αγωγών σε καταλυτικές αντιδράσεις βιομηχανικού ενδιαφέροντος: η ηλεκτροχημική σύνθεση της αμμωνίας

Περίληψη

Η διεξαγωγή καταλυτικών αντιδράσεων σε κυψέλες στερεών ηλεκτρολυτών παρέχει τόσο τη δυνατότητα αντιστρεπτής τροποποίησης του καταλυτικού ρυθμού και της εκλεκτικότητας όσο και τη δυνατότητα απευθείας μετατροπής της ελεύθερης ενέργειας των αντιδράσεων αυτών σε ηλεκτρική, ενώ ταυτόχρονα αποτελεί και ένα πολύ χρήσιμο εργαλείο μελέτης του μηχανισμού τους. Στη παρούσα διατριβή χρησιμοποιήθηκαν αντιδραστήρες μεμβράνης στερεών αγωγών πρωτονίων με σκοπό την ταυτόχρονη ατμοαναμόρφωση του μεθανίου, τον καθαρισμό του υδρογόνου καθώς και την παραγωγή αμμωνίας.Στην αρχή πραγματοποιήθηκαν καταλυτικά πειράματα σε αντιδραστήρα σταθερής κλίνης τύπου U, με σκοπό τη δοκιμή της καταλυτικής ενεργότητας του μελλοντικού ηλεκτροκαταλύτη. Έπειτα οι πιο υποσχόμενοι καταλύτες δοκιμάστηκαν σε μορφή ηλεκτροδίου με ηλεκτρολύτη BZCY72 (BaZr0.7Ce0.2Υ0.1Ο2.95)σε επίπεδη γεωμετρία για την μελέτη της ηλεκτροκαταλυτικής τους συμπεριφοράς. Ο καλύτερος, τέλος, εναποτέθηκε σε κυψέλη κυλινδρικής γεωμετρίας υποστηριγμένης σε N ...
περισσότερα

Περίληψη σε άλλη γλώσσα

Conducting catalytic reactions in solid electrolyte cells offers the options of reversibly manipulating the rates of reactions and selectivities of products, as well as direct conversions between chemical and electrical energy, while it can also provide useful tools for studying their mechanism. In the present thesis, solid electrolyte membrane reactors were used with the aim of combining the steam reforming of methane (MSR) with hydrogen purification and separation and simultaneous ammonia synthesis in a single device. Initial catalyst screening tests were conducted in a U-shaped (fixed-bed) reactor in order to identify potential electrocatalysts for ammonia synthesis. The most promising of these were then deposited on BaZr0.7Ce0.2Y0.1O2.95 (BZCY72) electrolyte disks in order to test their electrochemical behaviour. Finally, the best of these was deposited as a cathode in a tubular cell supported on a Ni-BZCY72 anode for the final tests. Besides the ammonia synthesis tests, the low-te ...
περισσότερα
Η διατριβή είναι δεσμευμένη από τον συγγραφέα  (μέχρι και: 4/2021)
Το πλήρες κείμενο της διατριβής είναι διαθέσιμο σε έντυπη μορφή από τη Βιβλιοθήκη Επιστήμης και Τεχνολογίας του ΕΚΤ
Διεύθυνση Handle
http://hdl.handle.net/10442/hedi/45438
ND
45438
Εναλλακτικός τίτλος
Use of solid state ionic conductors in reactions of industrial importance: the electrochemical syntesis of ammonia
Συγγραφέας
Βούρρος, Αναστάσιος Θωμάς
Ημερομηνία
2019
Ίδρυμα
Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης (ΑΠΘ). Σχολή Πολυτεχνική. Τμήμα Χημικών Μηχανικών
Εξεταστική επιτροπή
Στουκίδης Μιχαήλ
Λεμονίδου Αγγελική
Τσιπλακίδης Δημήτριος
Ζασπάλης Βασίλειος
Κυριάκου Γεώργιος
Μαρνέλλος Γεώργιος
Μπαλομένου Στυλιανή
Επιστημονικό πεδίο
Μηχανική & Τεχνολογία
Επιστήμες Χημικού Μηχανικού
Μηχανική Περιβάλλοντος
Λέξεις-κλειδιά
Αμμωνία; Ηλεκτροχημική σύνθεση αμμωνίας; Ατμοαναμόρφωση μεθανίου; Μεμβράνη πρωτονιακού αγωγού; Νιτρίδιο του βαναδίου
Χώρα
Ελλάδα
Γλώσσα
Ελληνικά
Άλλα στοιχεία
x, 186 σ., πιν., σχημ., γραφ.
Ειδικοί όροι χρήσης/διάθεσης
Το έργο παρέχεται υπό τους όρους της δημόσιας άδειας του νομικού προσώπου Creative Commons Corporation:Creative Commons Αναφορά Δημιουργού Μη εμπορική Χρήση Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα