Synthesis and characterization of zeolites with controllable location of active sites
| Název práce v češtině: | Syntéza a charakterizace zeolitů s kontrolovaným umístěním aktivních míst |
|---|---|
| Název v anglickém jazyce: | Synthesis and characterization of zeolites with controllable location of active sites |
| Klíčová slova: | Zeolity, kyselá místa, hydrotermální krystalizace, izomorfní substituce |
| Klíčová slova anglicky: | Zeolites, acid sites, hydrothermal crystallization, isomorphous substitution |
| Akademický rok vypsání: | 2022/2023 |
| Typ práce: | bakalářská práce |
| Jazyk práce: | angličtina |
| Ústav: | Katedra fyzikální a makromol. chemie (31-260) |
| Vedoucí / školitel: | doc. Mariya Shamzhy, Ph.D. |
| Řešitel: | skrytý - zadáno a potvrzeno stud. odd. |
| Datum přihlášení: | 07.04.2022 |
| Datum zadání: | 18.10.2022 |
| Datum potvrzení stud. oddělením: | 14.02.2023 |
| Datum odevzdání elektronické podoby: | 15.05.2023 |
| Datum proběhlé obhajoby: | 06.06.2023 |
| Oponenti: | Martin Hulla, Ph.D. |
| Konzultanti: | doc. Maksym Opanasenko, CSc. |
| Zásady pro vypracování |
| Zeolity a molekulová síta (MC260P90) Základy katalýzy (MC260P137) Katalýza v praxi (MC260P138) Dovednosti prezentace vědeckých výsledků (MC280P84) Zásady psaní a vědeckých textů (MC280P85) |
| Seznam odborné literatury |
| Čejka, Morris, Nachtigall - Zeolites in Catalysis, RSC 2017 M. Shamzhy et al. New trends in tailoring active sites in zeolite-based catalysts. Chem.Soc.Rev.,2019, 48, 1095 M. Opanasenko et al. Synthesis and Post-Synthesis Transformation of Germanosilicate Zeolites. Angew.Chem. Int. Ed. 2020, 59,19380–19389 J. Jiang et al. Extra-Large-Pore Zeolites: Bridging the Gap between Micro and Mesoporous Structures, Angew. Chem. Int. Ed. 2010, 49, 3120 – 3145 |
| Předběžná náplň práce |
| V současné době 30 z přibližně 850 komerčně dostupných heterogenních katalyzátorů založeno na zeolitech s kyselými funkčními skupinami zajišťujícími katalytickou aktivitu, jednotnými mikropóry zajišťujícími tvarovou selektivitu a vysokou tepelnou stabilitou zajišťující snadnou regeneraci. Kovová centra inkorporovaná do zeolitu konvenčními metodami syntézy jsou však náhodně distribuována v rámci a fungují odlišně při katalýze. Tato práce si klade za cíl využít preferenčního umístění Ge ve specifických strukturotvorných jednotkách pro přípravu zeolitů s kontrolovatelným umístěním katalyticky aktivních kovových míst. Katalyzátory budou syntetizovány hydrotermální krystalizací následovanou postsyntézní degermanací/metalací a charakterizovány pomocí rentgenové difrakce, fyzisorpce dusíku, chemické analýzy, IČ, NMR, UV-Vis spektroskopií. |
| Předběžná náplň práce v anglickém jazyce |
| Currently, about 130 of approximately 850 commercially available heterogeneous catalysts are based on zeolites with acid functionalities providing catalytic activity, uniform micropores providing shape-selectivity and high thermal stability providing easy regeneration. Yet, metal centers incorporated into zeolite via conventional synthesis methods are randomly distributed in the framework and perform differently in catalysis. This work aims to exploit preferential location of Ge in specific structure-building units for the preparation of zeolites with controllable location of catalytically active metal sites. The catalysts will be synthesized via hydrothermal crystallization followed by post-synthesis degermanation-metalation and characterized using X-ray diffraction, nitrogen physisorption, chemical analysis, FTIR, NMR, UV-Vis spectroscopies. |