Radiační chemie – Katalyzátory Klára Opatrná Jakub Hofrichter.

Prezentace na téma: "Radiační chemie – Katalyzátory Klára Opatrná Jakub Hofrichter."— Transkript prezentace:

1 Radiační chemie – Katalyzátory Klára Opatrná Jakub Hofrichter

2 Cíle Cíl I: připravit řadu směsných oxidových katalyzátorů NiO-TiO 2 s proměnlivým zastoupením obou složek Cíl II: chemická analýza připravených katalyzátorů Cíl III: Studium katalytických vlastností připravené řady a ovlivnění těchto vlastností fyzikálně chemickými metodami

3 Příprava katalyzátorů Cíl I: připravit řadu směsných oxidových katalyzátorů NiO-TiO 2 s proměnlivým zastoupením obou složek  Výchozí látky: tetra-n-butyl-orthotitanát dusičnan nikelnatý Kyselina dusičná Hydroxid draselný

4 Příprava katalyzátorů  Postup přípravy: 1.Převedeme tetra-n-butyl-orthotitanát na dusičnan 2.V určitém poměru smícháme Ti(NO 3 ) 4 a Ni(NO 3 ) 2 3.Rozpustíme je v HNO 3 4.Vznikne Ti 4+ + Ni 2+ + NO 3 - + H 2 O v kyselém roztoku

5 Příprava katalyzátorů  Postup přípravy: 5.Srážíme pomocí KOH 6.Vytvoří se smíšené krystalky Ti(OH) 4 + Ni(OH) 2 7.Přefiltrujeme – zbavíme se části H 2 O 8.Kalcinace v peci (teplota v peci 450°C) → vznikne NiO + TiO 2 9.Vzniklou hmotu rozemeleme v mlýnku

6 Příprava katalyzátorů - titrace Výpočet množství HNO 3, Ti(NO 3 ) 4 a Ni(NO 3 ) 2 v roztoku Pomocí měření pH v průběhu přidávání KOH

7 Analýza katalyzátorů Cíl II: chemická analýza připravených katalyzátorů Přesné stanovení složení vzorků Stanovení nadstechiometrického kyslíku Stanovení velikosti měrných povrchů RTG strukturální analýza

8 Nadstechiometrický kyslík Stanovení jodometrickou titrací  Potřebné chemikálie: 0,4% vodný roztok škrobu 0,01M thiosiřičitan sodný 0,01M kyselina chlorovodíková 2M kyselina sírová Pevný jodid draselný

9 RTG strukturální analýza Využití interference odražených paprsků rentgenového záření od krystalických rovin Umožňuje určit mřížkovou konstantu Braggova podmínka: 2dsin ν = nλ Poznáme složení polykrystalických látek

10

11 Difraktogram

12 Katalytická aktivita Cíl III: Studium katalytických vlastností připravené řady a ovlivnění těchto vlastností fyzikálně chemickými metodami Měření rychlosti katalytického rozkladu peroxidu vodíku Výpočty rychlostních konstant, zdánlivé aktivační energie Vliv ionizujícího záření, tepelného opracování, chemické impregnace a termického rozkladu na katalytickou aktivitu

13 Rozklad peroxidu vodíku Rozklad: 2H 2 O 2 → 2H 2 O + O 2

14 Rozklad peroxidu vodíku