Methane combustion on oxide catalyst. In situ surface catalysts exploration.

Metan posiada kilka istotnych cech wyróżniających go pośród pozostałych węglowodorów. Gaz ten, uwalniany do atmosfery stanowi rosnące zagrożenie ze względu na jego znaczący udział w powstawaniu efektu cieplarnianego. Jednakże zarazem coraz dynamicznej rozwija się sektor związany z wykorzystywaniem metanu jako źródła energii. Jednym z rozwiązań usuwania pokładów metanu, przy ewentualnym wykorzystywaniu energetycznym jest katalityczne dopalanie metanu na układach tlenkowych. W ramach niniejszej pracy potwierdzono metodą XRD struktury badanych tlenków nieorganicznych, które będą wykorzystane jako nośniki w układach katalitycznych. Następnie przy wykorzystaniu spektroskopii DRIFT otrzymywano widma tlenków przed i po kalcynacji, przy sorpcji metanolu w 40 i 100ºC oraz podczas ewolucji temperaturowej.Otrzymane wyniki pozwoliły na analizę jakościową i identyfikację rodzaju centrów aktywnych znajdujących się na powierzchni tlenkowych nośników. Znajomość struktury powierzchni tlenków pozwala na poznanie mechanizmów rządzącymi zachodzących procesów katalitycznych. Uzyskane rezultaty stanowią użyteczną bazę informacji do zaprojektowania katalizatorów, które będą ukierunkowane w procesie spalania metanu.

Methane has a few significant features among other hydrocarbons. The Earth's atmospheric methane concentration increases in last years and has one of the biggest participation in greenhouse effect. However, methane might be an energetic source with usage of methane combustion on carrier oxides.In the presented thesis the structures of studied inorganic oxides were confirmed by XRD method. Tested materials were rightly prepared. For all the oxides during DRIFT spectroscopic investigation, the characteristic surface was determined before and after calcination with methanol sorption at 40 and 100ºC. Obtained results allowed for qualitative analysis and identification of surface active centres oxides. Knowledge of the structure allows understanding of mechanism of catalytic processes. Acquire work provides useful database for design of combustion methane catalysts.