|
Autor/a
Arana Juve, Jan-Max
|
Abstract
En el context d’un món i economia basats en els combustibles fòssils, l’hidrogen s’erigeix com una alternativa al ser una energia neta i d’alta energia amb la que dur a terme una necessària transició energètica. Actualment, l’ «steam reforming» de metà és la principal font de producció d’hidrogen. Aquesta tècnica resulta en hidrògen a través de la coneguda «water gas shift reaction». Per tal de purificar l’hidrogen resultant d’aquestes reaccions químiques, les zeolites es presenten como a candidats per les seves diferents mides de porus. Entre elles les zeolites LTA s’erigeixen como un dels materials més prometedors amb el propòsit de purificar H2.
El principal objectiu d’aquesta tesis es investigar l’efecte de diferents paràmetres de síntesi en la mida de partícula y puresa de la zeolita LTA, per tal de determinar la mida de partícula mínim mantenint la estructura de zeolita LTA. Els paràmetres de síntesis avaluats es divideixen en tres grups: paràmetres de procés (temperatura, temperatura de mescla, velocitat d’agitació), paràmetres de composició per trajectòries simples (contingut en SiO2, contingut en Al2O3, contingut en Na2O, contingut en agua, adició de sal i combinacions) i paràmetres de composició per a múltiples trajectòries (contingut en SiO2, contingut en Al2O3, contingut en Na2O, contingut en agua i combinacions). SEM i XRD son las tècniques utilitzades per caracteritzar les mostres.
Aquest estudi revela que la combinació de trajectòries, el rati de SiO2/Al2O3, i el contingut en aigua son els paràmetres més efectius per a rebaixar la mida de partícula de la zeolita LTA, la qual pot reduir-se fins a 150-200nm. Aquest treball també aporta diagrames ternaris, on es representen els resultats de les composicions per a resumir la mida de partícula i la fase dels experiments. La regió òptima del diagrama de combinació de trajectòries es troba en els següents valors dels eixos: 0,94-0,95 H2O, 0,04-0,05Na2O, i 0-0,01 SiO2.
Aquest treball es completa amb la optimització de la concentració de poliamida usada per a preparar el suport polimèric, per tal d’evitar el “ring drying effect” produït pels llargs temps de filtrat en les mescles de polímer d’alta concentració (22%). Finalment, s’estudia l’òptim número de zeolites per a produir un film homogeni sobre el suport polimèric. SEM es la tècnica usada per estudiar la deposició.
Aquest treball inclou un capítol final resumint les possibilitats de treball futur que poden realitzar-se per aplicacions pràctiques.
|
|
