2. munkaszakasz

A 2. munkaszakasz (2013. 11. 01. – 2014. 04. 30.) eredményei

Infrastrukturális eredmények

       1. Műszerbeszerzés

                  a. Tömegáramlás-szabályzó
                  b. Rotációs bepárló
                  c. Fotoelektron-sokszorozó
                  d. Lézerfej spekrofotométerhez
                  e. Őrlőberendezés
                  f. Dewar edény
                  g. Turbomolekuláris szivattyú

 

Főbb tudományos eredmények

Biomassza energiasűrűségének növelése cáljából hatféle hazai biomassza minta termomérlegben végzett hőkezelési kísérletei alapján megállapították, hogy a hőbomlás során a keletkező bomlástermékek felületre történő diffúziója meghatározó folyamat. A nagyobb szemcseméret nagyobb mennyiségű szenes termék kialakulásához vezet.

 

Levulinsavból (LA) konszekutív katalitikus hidrogénezési és dehidratálódási lépésekben, alkalmas katalitikus eljárással, γ-valerolaktont (GVL), illetve GVL köztiterméken keresztül ipari alapanyagok, például poliészter komponensként hasznosítható 1,4-pentándiol (1,4-PDO), illetve üzemanyagként és oldószerként használható 2-metil-tetrahidrofurán (2-MTHF) állítottak elő. A katalizátor megfelelő választásával irányítani tudják, hogy pentánsav vagy 1,4-pentándiol legyen az elsődleges termék a GVL hidrogénes gyűrűnyitásában.

 

Termodinamikai, hő- ill. gázáramlási modellszámítások alapján kiépítettek egy rádiófrekvenciás induktív kicsatolású termikus plazmaégő és reaktor valamint gáz mintavevő rendszert. 45 mikrométer alá őrölt cellulózminták a biomassza-elgázosítási kísérleteiben meghatároztuk a plazmaláng hőmérsékletét, és elemezték a bomlás során lejátszódó kémiai folyamatok mechanizmusát.

 

A gyorsáramlásos reakciókinetikai módszer alkalmazásával meghatározták a 2-metil-tetrahidrofurán (2MTHF) és az OH-gyök gázfázisú elemi reakciójának sebességi együtt­hatóját, melynek értéke szobahőmérsékleten k₁(300 K, 2.6 mbar) = (1.18 ± 0.32) × 10^–11 molekula^–1 cm³ s^–1. A nagy reakciósebességnek megfelelően a 2MTHF légköri lebomlása nagyon gyors, légköri felhalmozódásával nem kell számolni.

 

Elméleti kémiai módszerekkel megállapították, hogy a biomasszából keletkező oxigéntartalmú vegyületek közül a furfural és az 5-hidroximetil-furfural gyorsan reagál OH-gyökkel, aminek folytán a reakciónak nemcsak a biomassza üzemenyagként törtnő felhasználásában, hanem az élelmiszerek tárolás közben fellépő károsodásában is fontos szerepe van.

 

Üzemanyagcellákban használható katalizátorok vizsgálata során különlegesen nagy aktivitásnövekedést mutattak ki ónnal módosított TiO₂ alapú fotokatalizátorok és Pt alkalmazásakor a metanol fotokatalitikus reformálási reakciójában, és a gyakorlatban felhasználható fotokatalizátor változatok kidolgozásához felderítették a jelenség okát.

 

Katalitikus célokra nemesfém nanorészecskéket tartalmazó poli(N-vinilimidazol)-l-politetrahidrofurán amfifil kotérhálós kompozit hibrid anyagokat állítottak elő, és felmérték a palládium és arany nanorészecskéket tartalmazó amfifil polimer kotérhálós kompozitok katalitikus alkalmazásainak lehetőségeit.

 

Szuperkondenzátor modelleket építettek kereskedelemben kapható szénszövetek felhasználásával, és meghatározták a cellák optimális méret-paramétereit és a szénszövetek biztonságos tárolási módját.

Tájékoztatási tevékenység

• 2 ismeretterjesztő előadás a Lányok napja rendezvényen (2014.04.24)
• 2 ismeretterjsztő előadás és demonstráció (TTK sátor, AKI bemutató: Tüzelőanyag-cellák és a megújuló energiák) a IV. Tudomány Fesztiválon (2014.04.24-25)
• 2 előadás tudományos konferenciákon
• 3 megjelent tudományos publikáció
• a jelen honlap frissítése
• munkaszakasz záró szimpózium, 2014. 04. 28.