Chemia Zeolitów i Kataliza

W zespole chemii zeolitów i katalizy badamy różnorodne układy, poczynając od zeolitów i mezoporowatych sitach molekularnych do mieszanych katalizatorów tlenkowych. Nasze główne zainteresowania badawcze dotyczą syntetycznych sit molekularnych, przede wszystkim krystalicznych glinokrzemianów (zeolitów) i materiałów pokrewnych (np. sit mezoporowatych typu MCM, SBA itp.). Syntetyzujemy, modyfikujemy i charakteryzujemy zeolity i materiały zbliżone, mieszane katalizatory tlenkowe oraz materiały hybrydowe, stosując spektroskopie: IR, Ramana i NMR oraz inne metody. Badane reakcje obejmują m.in.: izomeryzację, dysproporcjonowanie i transalkilowanie węglowodorów aromatycznych, transformacje węglowodorów terpenowych, utleniające odwodornianie niższych alkanów, selektywną katalityczną redukcję (SKR) tlenku azotu w obecności metanu i nadmiaru tlenu, selektywne utlenianie różnych cząsteczek w fazie ciekłej.

GŁÓWNE KIERUNKI BADAŃ

• Synteza i właściwości sit molekularnych
• Modyfikacja zeolitów za pomocą jonów, metali, tlenków i heteropolikwasów
• Zeolity: wymiana jonowa w ciele stałym
• Dealuminiowanie i realuminiowanie zeolitów
• Synteza i właściwości mieszanych katalizatorów tlenkowych
• Procesy katalityczne przebiegające na zeolitach, materiałach mezoporowatych i mieszanych tlenkach

STOSOWANE METODY

• Syntezy zeolitów, MCM, SBA i mieszanych katalizatorów tlenkowych
• XRD, metody sorpcyjne, FT IR, FT Raman, derywatografia, mikroskopia
• Spektroskopia NMR we współpracy z Instytutem Fizyki Jądrowej w Krakowie i Uniwersytetem w Sztuttgarcie
• Testy katalityczne w układach: ciągłym, impulsowym i okresowym

GŁÓWNE OSIĄGNIĘCIA

• Dealuminiowanie i realuminiowanie fojazytu, ZSM-5, Silikalitu-I, ferierytu i innych zeolitów
• Właściwości katalityczne realuminiowanego fojazytu
• Opracowanie metod dealuminiowania ferierytu
• Synteza zeolitów typu MFI podstawionych izomorficznie B i Al w sieci krystalicznej
• Synteza i charakterystyka galowej formy ferierytu [Si,Ga]-FER
• Selektywna transformacja metanolu do heksametylobenzenu
• Badania NMR i katalityczne Ga₂0₃ i zeolitów zawierających gal
• Wymiana jonowa w ciele stałym w warunkach bezwodnych
• Określenie wymiaru fraktalowego dealuminiowanych i realuminiowanych fojazytów
• Enkapsulowanie kwasu 12-wolframofosforowego w fojazycie
• Synteza, charakterystyka i właściwości katalityczne materiałów hybrydowych typu heteropolikwas/fojazytu lub SBA-15
• Synteza, charakterystyka i właściwości katalityczne układów VOx/Ga₂O₃ i VOx/In₂O₃
• Synteza wysokoaktywnych i selektywnych katalizatorów ferierytowych do procesu de-NOx w obecności metanu i nadmiaru tlenu
• Badania katalizatorów wanadowych metodami in situ oraz ex situ
• Izomeryzacja alfa-pinenu na katalizatorach zeolitowych
• Transformacje węglowodorów aromatycznych i terpenowych na zeolitach

Jednostka Keggina enkapsulowana w zeolicie Y

Proces de-NO_x na katalizatorze In/Co-FER