Název projektu
Hydrotermální syntéza zeolitové fáze z vedlejších energetických produktů
Kód
SP2021/61
Předmět výzkumu
Experimentální činnost projektu bude součástí řešení mé disertační práce. Předmětem výzkumu je hydrotermální příprava krystalických hlinitokřemičitanů z popílků. Popílky vznikají jako vedlejší energetické produkty při výrobě elektrické energie a tepla. Náhlý pokles jejich produkce tedy v nejbližší budoucnosti zaznamenán nebude. Z chemického hlediska jsou popílky zdrojem Al2O3, SiO2, tedy základních stavebních prvků potřebných pro přípravu komplexnějších zeolitových struktur.
Zeolity jsou krystalické aluminosilikáty charakteristické přesně vymezenou trojrozměrnou tetraedrickou strukturou. V současné době se zeolity aplikují v celé řadě technologických odvětví. Pravidelné a přesně definované velikosti pórů zeolitů se využívá v chemických dějích jako je iontová výměna, adsorpce či katalýza oxidačně-redoxních reakcí. Z důvodu nedostatku přírodních zeolitů je potřeba zkoumat možnosti jejich chemické syntézy.
Cílem studie je optimalizace syntézních parametrů hydrotermální přípravy zeolitů, a to za účelem dosažení co nejvyššího podílu hlinitokřemičitanové fáze ve vzniklém produktu. Cílem je rovněž určit vhodnost konkrétního typu popílku pro rekrystalizaci. Za tímto účelem bude vstupní popílek podrobně analyzován (XRF, SEM, XRD, TGA, LOI atd.). Ve vztahu ke strukturální transformaci vstupního materiálu budou studovány fyzikální i chemické proměnné. Chemismus procesu bude modifikován reakčními činidly a aditivy. Cílem projektu bude:
• Dosažení co nejvyšší koncentrace zeolitové fáze v produktu reakce
• Získání zeolitové fáze s co nejvyšší hodnotou CEC
Tvorba zeolitové fáze bude potvrzena pomocí kvalitativní i kvantitativní analýzy. Výzkum bude navazovat na výsledky projektu SP2016/37 Příprava syntetických ekvivalentů mullitu a zeolitů na bázi energetických odpadů.
1. etapa (leden–březen): Výběr a zajištění vzorků, celková analýza vzorků (XRF, SEM, XRD, TGA, LOI atd.)
2. etapa (duben–červen): Experimentální práce – hydrotermální syntéza (různé fyzikální a chemické parametry)
3. etapa (červenec–srpen): Kvalitativní a kvantitativná analýza produktů syntézy – XRD, SEM atd.
4. etapa (září–prosinec): Zpracování naměřených dat a vyhodnocení míry závislosti parametrů na výtěžnosti zeolitové fáze, sepsání článků
5. etapa (prosinec): Zpracování závěrečné zprávy
Rok zahájení
2021
Rok ukončení
2021
Poskytovatel
Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy
Kategorie
SGS
Typ
Specifický výzkum VŠB-TUO
Řešitel