Impresión 3D de estructuras de ZnO en catálisis
Visualitza/Obre
Estadístiques de LA Referencia / Recolecta
Inclou dades d'ús des de 2022
Cita com:
hdl:2117/343150
Tipus de documentProjecte Final de Màster Oficial
Data2020-11-25
Condicions d'accésAccés obert
Tots els drets reservats. Aquesta obra està protegida pels drets de propietat intel·lectual i
industrial corresponents. Sense perjudici de les exempcions legals existents, queda prohibida la seva
reproducció, distribució, comunicació pública o transformació sense l'autorització del titular dels drets
Abstract
Aquest projecte es basa en l'elaboració de monòlits per impressió 3D de ZnO i Cu/ZnO mitjançant la tècnica d'injecció directa de tinta (direct ink injection) o robocasting. S’extrudeixen estructures monolítiques cilíndriques de diferents mides i geometries internes per tal de catalitzar la reacció de reformat de metanol (CH3OH o MeOH) per produir hidrogen (H2). Es realitzen diferents pastes semi sòlides o "tintes" d'òxid de zinc (ZnO) amb hidròxid de sodi (NaOH) i aigua desionitzada (H2O), així com altres impregnades amb nitrat de coure trihidratat (Cu (NO3)2 • 3 H2O). Es preparen diferents solucions d’NaOH a diferents concentracions (1M, 3M, 5M, 7M i 10M) per tal d’aconseguir una extrusió homogènia de la pasta i que, posteriorment, els monòlits creats suportin mecànicament els tractaments tèrmics d'assecat a temperatura ambient durant 24 hores, a 60ºC durant 2 hores i calcinat a 350ºC durant 4 hores. S’obté una selectivitat (H2) del 81,9% pel monòlit de Cu/ZnO (1% Cu) i un 77,3% pel de Cu/ZnO amb un 5% en pes de Cu. Respecte a la conversió en les tres reaccions realitzades pels monòlits de ZnO (0% Cu), Cu/ZnO (1% Cu) i Cu/ZnO (5% Cu) s’obté fins a un 35%. Este proyecto se basa en la elaboración de monolitos por impresión 3D de ZnO y Cu/ZnO mediante la técnica de inyección directa de tinta (direct ink injection) o robocasting. Se extruden estructuras monolíticas cilíndricas de distintas medidas y geometrías internas con el fin de catalizar la reacción de reformado de metanol (CH3OH o MeOH) para producir hidrógeno (H2). Se realizan distintas pastas semisólidas o “tintas” de óxido de zinc (ZnO) con hidróxido de sodio (NaOH) y agua desionizada (H2O), así como otras impregnadas con nitrato de cobre trihidratado (Cu (NO3)2 · 3 H2O). Se preparan distintas soluciones de NaOH a diferentes concentraciones (1M, 3M, 5M, 7M y 10M) para conseguir una extrusión homogénea de la pasta y que, posteriormente, los monolitos creados soporten mecánicamente los tratamientos térmicos de secado a temperatura ambiente durante 24 horas, a 60ºC durante 2 horas y calcinado a 350ºC durante 4 horas. Se obtiene una selectividad (H2) del 81,9% para el monolito de Cu/ZnO (1% Cu) y un 77,3% para el de Cu/ZnO con un 5% en peso de Cu. Respecto a la conversión en las tres reacciones realizadas para los monolitos de ZnO (0% Cu), Cu/ZnO (1% Cu) y Cu/ZnO (5% Cu) se obtiene hasta un 35%. This project is based on the elaboration of 3D printing monoliths of ZnO and Cu/ZnO using the direct ink injection technique or robocasting. Cylindrical monolithic structures of different sizes and internal geometries were extruded to catalyze the reforming reaction of methanol (CH3OH or MeOH) to produce hydrogen (H2). Different semi-solid or "inks" pastes of zinc oxide (ZnO) are made with sodium hydroxide (NaOH) and deionized water (H2O), as well as others impregnated with copper nitrate trihydrate (Cu (NO3)2 • 3 H2O). Different solutions of NaOH are prepared at different concentrations (1M, 3M, 5M, 7M and 10M) to achieve a homogeneous extrusion of the paste and that, subsequently, the monoliths created mechanically withstand the drying heat treatments at room temperature for 24 hours, at 60°C for 2 hours and calcined at 350°C for 4 hours. Selectivity (H2) of 81.9% is obtained for the Cu/ZnO and 1% Cu monolith and 77.3% for the Cu/ZnO with 5% Cu by weight. Regarding the conversion in the three reactions carried out for the monoliths of ZnO (0% Cu), Cu/ZnO (1% Cu), and Cu/ZnO (5% Cu), up to 35% is obtained.
MatèriesThree-dimensional printing, Catalysis, Hydrogen, Impressió 3D, Fabricació additiva, Catàlisi heterogènia, Hidrogen
TitulacióMÀSTER UNIVERSITARI EN ENGINYERIA QUÍMICA (Pla 2012)
Col·leccions
Fitxers | Descripció | Mida | Format | Visualitza |
---|---|---|---|---|
TRABAJO FINAL DE MÁSTER.pdf | 2,282Mb | Visualitza/Obre |