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Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/10077/3443

Title: Development of Nanostructured Catalysts for H2 Production and Purification
Other Titles: Sviluppo di catalizzatori nanostrutturati per la produzione e purificazione dell'idrogeno
Authors: Lorenzut, Barbara
Supervisor/Tutor: Fornasiero, Paolo
Montini, Tiziano
Issue Date: 8-Apr-2010
Publisher: Università degli studi di Trieste
Abstract: La richiesta mondiale di energia è in costante crescita a causa di diversi fattori tra cui incremento della qualità della vita, incremento della popolazione, l’industrializzazione, la crescita economica dei Paesi in via di sviluppo, etc. Saranno quindi essenziali importanti cambiamenti nelle tecnologie utilizzate per la produzione di energia per soddisfare la crescente domanda energetica nel rispetto delle severe limitazioni ambientali richieste per uno sviluppo sostenibile. In questo contesto viene riconosciuto all’idrogeno l’importante ruolo di vettore energetico (in concomitanza con lo sviluppo della tecnologia delle celle a combustibile) oltre che di molecola essenziale per un vasto numero di processi industriali. L’obbiettivo di questo lavoro è stato lo sviluppo di catalizzatori nano strutturati per la produzione di idrogeno a partire da risorse alternative, siano esse rinnovabili (etanolo e glicerolo) o facilmente trasportabili (metanolo ed ammoniaca). Lo scopo di questa tesi è quello di migliorare le prestazioni dei catalizzatori impiegati nei processi di produzione dell’idrogeno attraverso la comprensione dei meccanismi di reazione e ottimizzate modulando la fase attiva a livello di nanoscala. In particolare sono stati sviluppati catalizzatori per la reazione di reforming in fase gas di metanolo e etanolo (Cu/Ni/Co supportati su ZnO/Al2O3), per la reazione reforming in fase gas di glicerolo (Pt supportato su MOx/Al2O3 con MOx = CeO2 o La2O3) e per la reazione di decomposizione dell’ammoniaca (nanoparticelle di Ru incapsulate in una matrice di ZrO2 drogata La e Fe/Mo supportati su variamente drogata ZrO2 o su Al2O3 modificata). Questo lavoro è derivato da una fruttuosa collaborazione industriale con ACTA S.p.A.. e parte dei risultati ottenuti sono stati recentemente oggetto di brevetto internazionale (WO/2009/016177).
(english version)Worldwide energy requirement is steadily increasing because of many reasons, such as enhancement of the quality of life, population increase, industrialization, rapid economic growth of developing countries, etc. Important changes in the energy production technologies will be essential to fit the increased energy demand with the stringent environmental limitations required by a sustainable development. In this context, H2 is recognized as an important energy vector (in combination with fuel cells) and as an essential molecule required by a large number of industrial processes. The aim of this work was the development of nanostructured catalysts for hydrogen production starting from alternative sources, such as renewable materials (ethanol and glycerol) or easily transportable liquids (methanol and ammonia). This thesis is aimed at improving the performances of catalysts involved in H2 production processes by understanding the reaction mechanisms and by tuning the nature of the catalysts’ active phase at the nanoscale level. In particular, nanostructured catalysts were developed for methanol and ethanol steam reforming (Cu/Ni/Co supported on ZnO/Al2O3), glycerol steam reforming (Pt supported on MOx/Al2O3 with MOx = CeO2 or La2O3) and NH3 decomposition (Ru nanoparticles embedded into La-doped ZrO2 and Fe/Mo supported on doped ZrO2 or modified Al2O3). This work was part of a fruitful collaboration with ACTA S.p.A.. Remarkably, part of the results obtained from this collaboration has been recently the subject of a recent world patent (WO/2009/016177).
PhD cycle: XXII Ciclo
PhD programme: SCUOLA DI DOTTORATO DI RICERCA IN NANOTECNOLOGIE
Description: 2008/2009
Keywords: hydrogen production
ethanol reforming
glycerol reforming
ammonia decomposition
alcohols reforming
Main language of document: en
Type: Tesi di dottorato
Doctoral Thesis
Scientific-educational field: CHIM/03 CHIMICA GENERALE E INORGANICA
NBN: urn:nbn:it:units-8860
Appears in Collections:Scienze chimiche

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