Incineration of volatile organic compounds in the presence of the hydrotalcite origin metal oxide catalysts.

Lotne związki organiczne (LZO) to grupa związków organicznych, mających w temperaturze 20,15°C prężność par nie mniejszą niż 0,01 kPa, bądź też posiadających analogiczną lotność w szczególnych warunkach użytkowania. Nazwą tą objętych jest wiele rodzajów związków chemicznych, spośród których najliczniej reprezentowane są: węglowodory, tlenkowe związki organiczne i halogenowe związki organiczne. Z uwagi na to, że LZO są niebezpieczne dla środowiska naturalnego i zdrowia, przepisy prawa ściśle określają ilości emisji określonych substancji do atmosfery oraz ilość tych substancji w gotowych produktach. Istnieje kilka metod zmniejszania emisji LZO. Do najważniejszych zalicza się metody absorpcyjne, metody adsorpcyjne, metody spalania, metody kondensacji a także systemy kombinowane. Obiecującą metodą redukcji emisji LZO jest katalityczne utlenianie, będące przedmiotem badań tej pracy magisterskiej. Jako katalizatory wykorzystywano w tym procesie trzy serie materiałów hydrotalkitowych:- I seria - materiały zawierające kationy Cu-Mg-Al, Cu-Zn-Al, Cu-Mg-Fe, Cu Zn Fe,- II seria - materiały zawierające kationy Mg-Al-Ti, Zn-Al-Ti, Mg-Cu-Al-Ti,- III seria - materiały zawierające kationy Cu-Co-Al-Mg, Co-Al-Mg i Cu-Al-Mg. Materiały hydrotalkitowe otrzymano metodą współstrącania z zastosowaniem roztworów odpowiednich azotanów metali. Charakterystyka fizykochemiczna próbek obejmowała w przypadku prekursorów hydrotalkitowych - badania strukturalne (XRD) oraz rozkłady termiczne, a dla układów tlenkowych - badania teksturalne (BET). Dla procesu całkowitego utleniania metanolu przetestowano układy tlenkowe wszystkich katalizatorów. Dodatkowo dla serii katalizatorów zawierających kationy Cu-Co-Al-Mg, Co-Al-Mg i Cu-Al-Mg przeprowadzono utlenianie metanu oraz kwasu mrówkowego.

Volatile organic compounds (VOCs) are a group of organic compounds, having at temperature of 20,15 ° C vapor pressure of not less than 0.01 kPa, or having similar volatility under the particular conditions of use. In this group the most strongly represented are: hydrocarbons, oxide, organic compounds and halogen compounds. Due to the fact that the VOCs are hazardous to the environment and health laws strictly govern emissions of certain substances into the atmosphere and the quantity of these substances in the finished product. There are several methods of reducing of VOC emissions. The most important methods include absorption and adsorption, combustion, condensing and combination methods. A promising method of reducing VOC emissions is the catalytic oxidation, which is the subject of of this thesis. There series of hydrotalcite materials were used as catalysts precursors:- I Series - materials containing cations Cu-Mg-Al, Cu-Zn-Al, Cu-Mg-Fe, Cu, Zn, Fe, - II Series - materials containing cations of Mg-Al-Ti, Zn-Al-Ti, Mg-Cu-Al-Ti, - III Series - materials containing cations Cu-Co-Al-Mg, Co-Al-Cu-Mg and Al-Mg. The hydrotalcite materials were obtained by coprecipitation method using solutions of the corresponding metal nitrates. Physico-chemical characteristics of samples included in the case of hydrotalcite precursors - structural studies (XRD) and thermal decomposition (TG), and for the oxide systems - analysis of textural parameters (BET). For the complete oxidation of methanol all the oxide catalysts has been tested. In addition for the series of catalysts containing Cu-Co-Al-Mg, Co-Al-Mg and Cu-Al-Mg studies of oxidation of methane and formic acid were done.