Väitös kemian tekniikan alalta, DI Emma Verkama

Väitöskirjan nimi: Noble metal catalysts for the hydrodeoxygenation and hydrodenitrogenation of fatty amides

Tohtoriopiskelija: DI Emma Verkama
Vastaväittäjä: professori Justin Hargreaves, University of Glasgow, Iso-Britannia
Kustos: professori Riikka Puurunen, Aalto-yliopiston kemian tekniikan korkeakoulu, Kemian tekniikan ja metallurgian laitos

Jalometallikatalyyttien käyttö uusiutuvien raaka-aineiden vetykäsittelyssä

Aktiivisten katalyyttien kehitys hapenpoistoon (HDO) ja typenpoistoon (HDN) vedyllä on olennaista uusiutuvien raaka-aineiden jalostuksessa polttoaineiksi. Väitöskirjassa tutkittiin jalometallikatalyyttien aktiivisuutta alifaattisten amidien vetykäsittelyssä.
Reaktioverkoston kilpailevia HDO ja HDN reaktioita tutkittiin palmitiinihapon ja 1-tetradekyyliamiinin vetykäsittelyssä Pt/ZrO2 katalyytillä. Hapenpoisto eteni tehokkaammin kuin typenpoisto kaikilla tutkituilla syöttökoostumuksilla. Havaittiin, että happipitoisten yhdisteiden HDO sekä sekundääristen amidien ja amiinien syntyminen kondensaatioreaktioiden kautta hidasti typenpoistoa.
Katalyyttikoostumuksen vaikutusta aktiivisuuteen n-heksadekanamidin vetykäsittelyssä tutkittiin usealla katalyytillä, hyödyntäen eri kantajamateriaaleja ja aktiivisia metalleja. Kantajan Lewis-happo ominaisuudet vaikuttivat aktiivisuuteen ja selektiivisyyteen sekä n-heksadekanamidin primäärisessä reaktioreitissä, että happipitoisten välituotteiden konversiossa. Aktiivisen metallin todettiin vaikuttavan aktiivisuuteen ja selektiivisyyteen kondensaatioreaktioissa, sekä välituotteiden konversiossa n-alkaaneiksi. Kaikkien tutkittujen katalyyttien hapenpoistoaktiivisuus ylitti niiden typenpoistoaktiivisuuden. Jalometallin ja nikkelin yhdistelmä osoittautui erityisen tehokkaaksi, ja RuNi/CeO2-ZrO2 katalyytti oli tutkituista katalyyteistä aktiivisin ja selektiivisin n-heksadekanamidin konversiossa n-pentadekaaniksi.
Väitöskirjassa saavutettiin uutta tietoa katalyyttikoostumuksen vaikutuksesta jalometallikatalyyttien aktiivisuuteen, selektiivisyyteen ja reaktioverkostoon alifaattisten amidien vetykäsittelyssä n-alkaaneiksi.


Linkki väitöskirjan sähköiseen esittelykappaleeseen (esillä 10 päivää ennen väitöstä)
Yhteystiedot:
DI Emma Verkama
[email protected] 

Kemian tekniikan korkeakoulun väitöskirjat

Zoom pikaopas