Studium nosičových katalyzátorů pro současnou oxidaci CO a uhlovodíků určených k čištění spalin z domácích topenišť

Abstract

Tato diplomová práce studuje katalytickou oxidaci CO, propanu a methanu pro snižování emisí z domácích topenišť. Porovnává komerční monolit na bázi drahých kovů s laboratorními katalyzátory typu NiCo2O4 a LaSrMnO. Charakterizace (ICP-AES, RTG, TPR, TPD) a testy v průtočném reaktoru s pevným ložem (100–450 °C) sledovaly vliv složení a množství aktivní fáze, zatížení katalyzátoru, složení vstupní směsi a vodní páry na katalytickou aktivitu. Spinel NiCo2O4 vykazuje díky dobré redukovatelnosti a synergii Ni-Co vynikající aktivitu ve směsi bez vodní páry, v oxidaci propanu předčil i komerční standard. Perovskit LaSrMnO naopak vykazuje nižší aktivitu v inertu, ale lépe odolává deaktivaci vodní párou. Díky stabilitě a nízké ceně představuje perspektivní alternativu k drahým kovům.

This diploma thesis investigates the catalytic oxidation of CO, propane, and methane to reduce emissions from domestic heating systems. It compares a commercial noble metal-based monolith with lab-prepared NiCo2O4 and LaSrMnO catalysts. Characterization (ICP-AES, XRD, TPR, TPD) and fixed-bed flow reactor tests ($100–450$ °C) evaluated the effects of active phase composition and loading, catalyst bed-residence time, feed mixture, and water vapor on catalytic activity. Due to its high reducibility and Ni-Co synergy, the NiCo2O4 spinel showed excellent activity in dry mixtures, even outperforming the commercial standard in propane oxidation. Conversely, the LaSrMnO perovskite exhibited lower initial activity but better resistance to water vapor deactivation. Given its stability and low cost, it represents a promising alternative to noble metal catalysts.