Reazioni Multifase

Presso i nostri laboratori, conduciamo test di attività catalitica su polveri, pellet e monoliti, utilizzando una vasta gamma di dimensioni, portate (< 2 NL/min), temperature (< 1000°C) e pressioni (< 30 bar). Adoperiamo reattori tubolari in flusso e autoclavi (in modalità batch e CSTR), oltre a protocolli personalizzati per l'invecchiamento accelerato e il monitoraggio dell'avvelenamento dei catalizzatori.

Le analisi online sono effettuate mediante GC, MS e FTIR. I nostri esperimenti comprendono sia condizioni stazionarie che transitorie.

Come completamento alle attività sperimentali, svolgiamo anche la parte modellistica, elaborando i dati raccolti per sviluppare modelli avanzati di simulazione. Questi modelli integrano le informazioni ottenute in laboratorio e forniscono ai clienti strumenti efficaci per l'ottimizzazione dei propri processi e prodotti, oltre che le basi per lo scale up/down.

Casi Studio

Articoli Scientifici

• Investigation of thermal effects on heterogeneous exothermic reactions and their impact on kinetics studies.
  Chemical Engineering Journal

  Investigation of thermal effects on heterogeneous exothermic reactions and their impact on kinetics studies.

  Chemical Engineering Journal

  Abstract

  In questo paper, sono state condotte sperimentazioni e modellizzazioni per investigare l'ossidazione del monossido di carbonio (CO) su un monolita di Pd-Rh. Ci siamo concentrati sugli effetti termici e sull'isteresi, per convalidare tramite dei modelli una spiegazione dei risultati dal punto di vista termico. Sono state utilizzate diverse composizioni di alimentazione (0,07–4% vol. CO) e velocità di riscaldamento (0,5–5 °C/min) per riprodurre sia le fasi di accensione che di estinzione, fino a 300 °C, misurando così l'attività del catalizzatore in condizioni transitorie. La velocità di riscaldamento gioca un ruolo marginale nella produzione di isteresi, mentre la concentrazione dei reagenti sembra essere la vera causa, a causa del suo effetto sulla velocità di produzione di calore. Il surriscaldamento locale della superficie del catalizzatore spiega l'isteresi osservata. Un modello che tiene conto della dinamica termica del solido prevede l'isteresi e supporta la spiegazione termica. L'energia di attivazione stimata è ragionevole; i fattori pre-esponenziali compensano l’assunzione della condizione di adiabaticità del singolo canale, sempre meno realistica all'aumentare del calore di reazione. La temperatura locale può variare ampiamente nel tempo e nello spazio, e qualsiasi studio cinetico che non tenga conto di una conoscenza precisa di questo parametro produrrà inevitabilmente stime dei parametri poco rappresentative.

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• Is fighting against pollutants possible with critical raw material free perovskites?
  Catalysis Today

  Is fighting against pollutants possible with critical raw material free perovskites?

  Catalysis Today

  Abstract

  Le perovskiti prive di materiali critici (metalli nobili e terre rare) del tipo _Ba1-ySr_yMn1_−0.2-xMg_0.2Cu_xO₃ (y = 0.1, 0.5; x = 0.1, 0.2, 0.3) sono sviluppate per la riduzione di inquinanti negli scarichi automobilistici, sia gassosi (CO, NOx e HCs) che solidi (fuliggine di carbonio). La reattività in ossidazione e riduzione è regolata attraverso fenomeni di segregazione superficiale indotta ad hoc e la promozione di specifici rapporti atomici Mn(III)/Mn(IV) e Cu/Mn. L'inserimento di Cu nella cella perovskitica sposta la struttura cristallina da quella di tipo 2H verso una carente di Mn, in cui prevale il Mn(III). La capacità catalitica nella riduzione di inquinanti è stata studiata confrontando l'attività nelle seguenti reazioni: ossidazione del CO, riduzione del NO assistita dal CO e con una miscela complessa che simula la composizione degli scarichi automobilistici in condizioni stechiometriche e ricche. L'ossidazione del CO è favorita dalla segregazione superficiale del Mn, il Mg può svolgere un ruolo nella coordinazione del CO. Il rame potenzia l'attività di riduzione del NO dei catalizzatori nella reazione CO + NO e Ba_0.9Sr_0.1Mn_0.5Mg_0.2Cu_0.3O₃ è il più attivo, mentre nella miscela complessa Ba_0.9Sr_0.1Mn_0.7Mg_0.2Cu_0.1O₃ e Ba_0.9Sr_0.1Mn_0.6Mg_0.2Cu_0.2O₃ sono i più attivi, suggerendo un ruolo meno rilevante della composizione superficiale e un contributo più attivo della mobilità ionica bulk.

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