Publikacja autorstwa dr inż. Ewy Iwanek z Wydziału Chemicznego PW, pt. Boosting the activity of silver catalysts for soot combustion by modification of the alumina support, została wyróżniona okładką czasopisma Journal of Materials Chemistry A.

W powstanie artykułu zaangażowani byli również: Aleksandra Goździk – studentka naszego Wydziału, dr inż. Piotr Winiarek, dr inż. Paweł Falkowski, dr inż. Maciej Dębowski i dr inż. Wojciech Patkowski.

Ilustrację okładkową przygotowała dr inż. Paulina Halina Marek-Urban

  
Artykuł prezentuje wyniki prac prowadzonych w Katedrze Technologii Chemicznej nad srebrowymi katalizatorami do spalania sadzy, osadzonymi na niskotemperaturowych tlenkowych roztworach stałych Al₂O₃, w których 5% jonów Al³⁺ zastąpiono jonami Ce³⁺, Cr³⁺ lub Co²⁺.
  

   
Badania wykazały, że domieszkowanie wpływa zarówno na odmianę polimorficzną tlenku glinu otrzymaną w danej temperaturze, jak i na właściwości kwasowo-zasadowe powierzchni. Niedomieszkowany tlenek glinu przechodził do fazy α-Al₂O₃ w niższej temperaturze (ok. 1000°C) niż nośniki domieszkowane (ok. 1300°C). Katalizatory srebrowe na niedomieszkowanym α-Al₂O₃ cechowały się większą aktywnością niż te oparte na Al₂O₃ kalcynowanym w niższych temperaturach. W przypadku nośników domieszkowanych podwyższoną aktywność katalityczną uzyskiwano już po kalcynacji w 550°C, co wskazuje, że samo wprowadzenie domieszek istotnie poprawia właściwości katalizatorów Ag/Al₂O₃.

W pracy wykorzystano zaawansowane metody charakterystyki materiałów, m.in. FTIR z desorpcją pirydyny, temperaturowo programowaną redukcję wodorem (TPR-H₂). Wygrzewano też nośniki w szerokim zakresie temperatur (550°C-1300°C) w celu otrzymania różnych odmian polimorficznych tlenku glinu.

Kluczowym elementem badań były analizy ToF-SIMS, wykonane za pomocą mikroskopu Helios 5. Potwierdziły one, że obydwa sposoby na poprawę aktywności katalizatorów Ag/Al₂O₃ w spalaniu sadzy – zarówno wysoka temperatura kalcynacji, jak i domieszkowanie – prowadzą do powstania takich samych relacji jonów wtórnych, odmiennych od tych obserwowanych dla niskotemperaturowego, niedomieszkowanego Al₂O₃. Oznacza to, że odpowiednio przygotowane niskotemperaturowe roztwory stałe mogą stanowić skuteczny i ekonomiczny sposób na zwiększenie aktywności katalizatorów.

Zespół bada również wpływ innych domieszek Al₂O₃ na aktywność i selektywność katalizatorów w różnych reakcjach oraz analizuje, jak domieszkowanie modyfikuje właściwości niskotemperaturowych roztworów stałych CeO₂ stosowanych jako nośniki w wybranych procesach katalitycznych.

  
Artykuł jest częścią kolekcji tematycznych: Journal of Materials Chemistry A HOT Papers i Advances in Sustainable Catalysis: from Materials to Energy and Environmental Applications.

   
Zachęcamy do lektury treści artykułu: https://doi.org/10.1039/D5TA05994A.

   
Gratulujemy i życzymy dalszych sukcesów!