Przedmiotem oferty jest nowa, ekonomiczna i ekologicznie przyjazna ścieżka syntezy szerokiej gamy wielkopowierzchniowych katalizatorów tlenkowych rozproszonych na nośnikach glinokrzemianowych.
Zastosowanie: usuwanie lotnych związków organicznych
Lotne związki organiczne
Wśród gazowych zanieczyszczeń atmosfery ziemskiej ok. 60% stanowią lotne związki organiczne (LZO, ang. Volatile Organic Compounds, VOCs), które wykazują działanie kancerogenne i mutagenne. Ponadto niektóre z grupy LZO uczestniczą w tworzeniu smogu fotochemicznego oraz wpływają na poziom stężenia ozonu w wyższych warstwach atmosfery. Jedną z metod usuwania lotnych związków organicznych jest katalityczne utlenianie LZO tlenem z powietrza. Obecnie stosowane są katalizatory na bazie metali szlachetnych oraz metali przejściowych i ich tlenków osadzonych na odpowiednim nośniku porowatym (np. zeolity, SiO2, Al2O3). Atrakcyjną alternatywą na rynku katalizatorów utleniania LZO mogą być efektywne materiały na bazie naturalnych materiałów ilastych spełniających rolę nośników faz aktywnych w postaci tlenków metali.
Technologia
Obok surowców energetycznych, skalnych, metalicznych i typowo chemicznych, których eksploatacja prowadzona jest na ogromną skalę, obecnie coraz szersze przemysłowe zastosowanie znajdują minerały naturalne. Jedną z grup tego typu surowców są krzemianowe oraz glinokrzemianowe minerały warstwowe (tzw. minerały ilaste) szeroko rozpowszechnione w formie łatwo dostępnych złóż w wielu miejscach naszego globu. Ich właściwości katalityczne zwiększają modyfikacje polegające na podpórkowaniu materiałów warstwowych poprzez interkalację międzywarstwowych oligokationów metali. Uzyskane tą drogą materiały charakteryzują się znacznym zwiększeniem powierzchni właściwej, dzięki czemu możliwa jest odpowiednia ekspozycja centrów aktywnych katalitycznie. Podstawowym mankamentem tej ścieżki syntezy jest jednak ograniczenie możliwości modyfikacji struktury warstwowej glinokrzemianu do wprowadzenia jedynie tlenków metali tworzących trwałe oligokationy.
Rozwiązaniem tych problemów jest nowa technika syntezy katalizatorów otrzymywanych na bazie materiałów ilastych. Otrzymywane dzięki tej innowacyjnej metodzie materiały mogą znaleźć zastosowanie we wszystkich technologiach wymagających użycia katalizatorów o kwasowym charakterze powierzchni, na której zdeponowana zostaje faza aktywna katalitycznie, m.in. podczas dehydrogenacji i utleniania węglowodorów czy, ważnych z punktu widzenia ochrony środowiska, reakcjach redukcji tlenków azotu oraz utleniania lotnych związków organicznych.
Oferowane rozwiązanie jest objęte ochroną patentową w Polsce, Stanach Zjednoczonych oraz w wybranych krajach europejskich. Dalsze prace nad jego rozwojem są prowadzone przez zespół naukowy na Wydziale Chemii Uniwersytetu Jagiellońskiego. Obecnie Centrum Transferu Technologii CITTRU poszukuje podmiotów zainteresowanych komercyjnym wykorzystaniem opisanego rozwiązania. CTT CITTRU poszukuje również partnerów do wspólnych projektów badawczo-rozwojowych obejmujących powyższą tematykę badań.
Oprócz szerokiego zakresu zastosowania, wśród innych zalet wynalazku należy wymienić:
- redukcję kosztów oraz niekorzystnego wpływu na środowisko dzięki rezygnacji z konieczności stosowania kosztownych i szkodliwych surowców i odczynników; m.in. środków powierzchniowo-czynnych;
- osiągnięcie 10-krotnego wzrostu powierzchni właściwej względem materiału wyjściowego, co umożliwia ekspozycję maksymalnej liczby powierzchniowych centrów aktywnych katalitycznie i adsorpcyjnie;
- zwiększenie ekspozycji fazy tlenkowej dzięki eksfoliacji struktury warstwowej glinokrzemianów;
- dowolne kształtowanie składu końcowego wytwarzanego materiału poprzez dobór rodzaju i ilości wprowadzanego metalu, co generuje szerokie spektrum zastosowań otrzymanych katalizatorów w różnych procesach katalitycznych.
informacja / kontakt broker Uniwersytetu Jagiellońskiego
