Microsoft Word Ksi\271\277ka abstrakt\363w doc



Yüklə 20,03 Mb.
Pdf görüntüsü
səhifə164/173
tarix17.11.2018
ölçüsü20,03 Mb.
#80416
1   ...   160   161   162   163   164   165   166   167   ...   173

 
 
 
 
 
 
 
XIV
h
 International Conference on Molecular Spectroscopy, Białka Tatrzańska 2017
 
342
T9: P–16 
Comparison of theoretical and experimental studies of SCR deNO
x
 over 
Cu-USY structured catalyst 
 
P. Jodłowski
1
, I. Czekaj
1
, Ł. Kuterasiński
2
, R.J. Jędrzejczyk
3
, D. Chlebda
4
, M. Sitarz
5
 
 

Faculty of Chemical Engineering and Technology, Cracow University of Technology, Warszawska 
24, 31-155 Kraków, Poland, e-mail: jodlowski@chemia.pk.edu.pl 

Jerzy Haber Institute of Catalysis and Surface Chemistry, Polish Academy of Sciences, 
Niezapominajek 8,30-239 Kraków, Poland 

Malopolska Centre of Biotechnology, Gronostajowa 7A, 30-387 Kraków, Poland 

Jagiellonian University, Faculty of Chemistry, Ingardena 3, 30-060 Kraków, Poland 

Faculty of Materials Science and Ceramics, AGH University of Science and Technology, 
Al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, Poland 
 
 
In this study we present theoretical and experimental results on mechanism of SCR deNOx 
over Cu-USY structured catalyst prepared using sonochemical method. The aim of this research 
was to correlate the information obtained from the DFT calculations with the in situ DRIFT and 
UV-Vis  experimental results. The Cu-USY  zeolite  was prepared by  sonochemical method and 
deposited  on  FeCralloy  structured  support.  The  prepared  catalyst  was  examined  several 
characterization  techniques  including:  μRaman,  DRIFT  and  UV-Vis.  Ab  initio  calculations 
within  the density  functional  theory are  used implemented  into  StoBe software. The  exchange 
and correlation  functional is approximated with a scalar relativistic spin  paired Perdew-Burke-
Ernzerhof (PBE) formula. Cluster model  of fujasite zeolite structure has been used and  finally 
the  NO  adsorption  processes  have  been  studied  over  Cu  nanoparticles  bound  into  zeolite 
clusters. Several configurations, electronic structure (charges, bond orders) and density of states 
have been analyzed to determine feasible pathways for the oxidation process. The NO reduction 
cycles  have  been  considered  as  a  further  step  over  Cu  nanoparticles:  i)  at  water  deficient 
conditions,  ii)  at  water  rich  conditions.  The  comparison  of  the  theoretical  and  experimental 
studies allowed to propose mechanisms of deNOx under rich and lean reaction conditions. 
 
 
Fig. 1. Cu-USY zeolite structure used during the modeling. 
 
Keywords: methane combustion; in situ DRIFT; μRaman; reaction mechanism; wire gauze; cobalt oxide 
 
Acknowledgment 
Financial  support  for  this  work  was  provided  by  the  National  Centre  for  Research  and  Development 
LIDER/204/L-6/14/  NCBR/2015  and  partly  within  Polish  National  Science  Centre  –  Project  No. 
2015/17/D/ST8/01252.   


 
 
 
 
 
 
 
XIV
h
 International Conference on Molecular Spectroscopy, Białka Tatrzańska 2017
 
 
343
T9: P–17 
DFT modeling of lactic acid dehydration over Fe- and Sn- BEA zeolite  
 
N. Sobuś
1
, I. Kurzydym
1
, and I. Czekaj

 

Faculty of Chemical Engineering and Technology, Cracow University of Technology, Warszawska 
24, 31-155 Kraków, Poland, e-mail: iczekaj@chemia.pk.edu.pl 
  
 
In  the  present  study,  we  are  interested  in  designing  a  new  theoretical  approach  for  the 
synthesis  of  acrylic  acid  from  lactic  acid  over  zeolite  catalysts.  The  theoretical  modeling  of 
lactic acid dehydration would help in further development and synthesis of zeolite with declare 
structure and  obtain vibrational structure  of substrates, products and intermediates.  Lactic acid 
adsorption and dehydration toward acrylic acid processes have been studied in BEA zeolite. 
 
The electronic structure of all clusters was calculated by ab initio density functional theory 
(DFT) methods (program StoBe) using the non-local generalized gradient corrected functionals 
according to Perdew, Burke, and Ernzerhof (RPBE), in order to account for electron exchange 
and correlation. A Al
2
Si
22
O
64
H
32
 cluster was chosen to represent part of a single pore in the BEA 
zeolite.  The  stabilization  of  monomeric  and  dimeric  iron  and  tin  complexes,  such  as  M–OH, 
HO–M–O–M–OH and M–O–M, in the BEA pore has been investigated 
 
Possible modes of interaction of lactic acid with different cations (Si, Al, Fe or Sn) in BEA 
zeolite framework as well as  with added iron and tin nanoparticles have been considered. The 
interactions  of  lactic  acid  is  observed  only  above  M–O–M  dimmer  The  hydrogen  abstraction 
from methyl group over different oxygen and OH interactions with metallic sites of dimmer in 
the zeolite framework have been observed, which succeed in acrylic acid formation (Fig. 1). The 
vibrational structure of lactic and acrylic acid has been obtained, which could be compared with 
experimental IR data. 
 
 
 
Fig. 1. Scheme illustrating the lactic acid dehydration inside BEA zeolite. 
 
 
Keywords: lactic acid; acrylic acid; DFT; vibrational structure; reaction mechanism; zeolites 
 
Acknowledgment 
This  project  has  received  funding  from  the  European  Union’s  Horizon  2020  research  and  innovation 
programme  under  the  Marie  Skłodowska-Curie  grant  agreement  No.  665778.  (Polonez-1 
2015/19/P/ST4/02482). 
 
 
 



Yüklə 20,03 Mb.

Dostları ilə paylaş:
1   ...   160   161   162   163   164   165   166   167   ...   173




Verilənlər bazası müəlliflik hüququ ilə müdafiə olunur ©genderi.org 2022
rəhbərliyinə müraciət

    Ana səhifə