Koks w zeolitach - badania natury i roli koksu w czasie reakcji katalitycznej.

Plastic are the materials of constantly increasing production. Extremely long lifecycle of plastic waste results in growing attention of scientists in their recycling. Plastic waste should be recovered and then used to produce new products. However, this is a deficient solution because of many limitations consisting the fact that the recovery process can be carried out limited number of times, furthermore some of polymers are not recyclable at all. One of the solution of this problem proposed is the catalytic cracking of plastics with zeolites as the catalysts. This thesis presents studies on applicability of zeolite HY and its Pd-loaded hierarchical analogues in the catalytic cracking of polypropylene. The structural and textural properties were evaluated in XRD and nitrogen low temperature sorption studies while FT-IR spectroscopic studies with employment of probe molecules (carbon monoxide and pyridine) allowed to assess the type, strength and concentration of acid centers. Termogravmetric analysis (TGA) provided information on the catalytic activity of proposed catalysts. The knowledge on type and amount of individual cracking products was provided by analysis of the gas chromatography results gathered during operando investigations. This comprehensive characterization offered an insight into the influence of secondary porosity and acid/redox modifications on its catalytic properties.

Plastik posiada szereg zalet, które decydują o jego szerokim zastosowaniu i wciąż rosnącej produkcji. To oraz niezwykle długi czas rozkładu sprawia, że przychodzi nam się zmierzyć z coraz większą ilością generowanych odpadów. Tworzywa sztuczne można poddawać recyklingowi, czyli odzyskowi i wykorzystaniu do produkcji nowych produktów. Jest to jednak rozwiązanie niewystarczające ze względu na istniejące ograniczenia. Należy do nich m.in. fakt, iż proces odzyskiwania można przeprowadzić ograniczoną ilość razy, a ponadto niektóre tworzywa w ogóle nie nadają się do recyklingu. Jednym z rozwiązań tego problemu może być katalityczny kraking plastiku z zastosowaniem zeolitów jako katalizatorów. Niniejsza praca przedstawia badania nad zeolitem HY oraz jego pochodnymi otrzymanymi poprzez desilikację i dotację palladem, stanowiące podstawę do oceny ich działania w procesie krakingu polipropylenu. Techniki XRD oraz BET posłużyły do badań strukturalnych materiałów, spektroskopia IR z wykorzystaniem sorpcji cząsteczek sond (CO i Py) pozwoliła na ocenę mocy oraz stężenia centrów kwasowych, natomiast dzięki TGA porównano aktywność katalityczną różnych katalizatorów. Wiedzę odnośnie rodzaju i ilości poszczególnych produktów krakingu dostarczyła analiza wyników z chromatografu gazowego. Wszystkie te informacje dały pełen obraz na temat wpływu modyfikacji zeolitu na jego właściwości katalityczne i były podstawą do stwierdzenia, które z nich są najbardziej korzystne.