La combustione tradizionale con fiamma, generando temperature superiori a 1500°C, è accompagnata dalla
formazione di ingenti quantità di ossidi d'azoto (NOx) che richiedono costosi processi di disinquinamento. La
combustione catalitica consente di bruciare il combustibile a temperature inferiori, minimizzando o eliminando la
formazione di NOx. Tale tecnologia si presta particolarmente all'applicazione in centrali turbo-gas, caratterizzate da
efficienze molto maggiori rispetto alle tecnologie tradizionali.Questo progetto di ricerca si propone di studiare alcune
famiglie di ossidi misti di struttura perovskitica che si stanno rivelando promettenti come sostituti dei costosi
catalizzatori a base di metalli nobili per la combustione catalitica ed altre applicazioni (abbattimento NOx, produzione
di idrogeno per scissione fotoelettrocatalitica dell'acqua, catodi per celle a combustibile, ossidazione parziale). Lo
sviluppo di tecniche di preparazione innovative, che consentono di sintetizzare catalizzatori di dimensioni
nanometriche, ha infatti permesso di ottenere attività catalitiche confrontabili con quelle dei catalizzatori tradizionali e
di aumentarne notevolmente la resistenza termica, requisito essenziale nei processi di combustione. In particolare in
questa sede ci si propone di analizzare approfonditamente la stretta connessione tra l'attività catalitica, la struttura
dei difetti di tali materiali, la loro nanostruttura e la diffusione dell'ossigeno al loro interno. I catalizzatori verranno
preparati mediante una tecnica innovativa (pirolisi in fiamma) e caratterizzati attraverso un approccio multidisciplinare,
ovvero: i) indagine strutturale (XRD, EXAFS, EPR); ii) analisi morfologica (adsorbimento/desorbimento di N2, SEM,
TEM); iii) mobilità ionica (analisi termiche, spettroscopia d'impedenza); iv) determinazione dell'attività catalitica e della
resistenza termica per la combustione senza fiamma del metano.
formazione di ingenti quantità di ossidi d'azoto (NOx) che richiedono costosi processi di disinquinamento. La
combustione catalitica consente di bruciare il combustibile a temperature inferiori, minimizzando o eliminando la
formazione di NOx. Tale tecnologia si presta particolarmente all'applicazione in centrali turbo-gas, caratterizzate da
efficienze molto maggiori rispetto alle tecnologie tradizionali.Questo progetto di ricerca si propone di studiare alcune
famiglie di ossidi misti di struttura perovskitica che si stanno rivelando promettenti come sostituti dei costosi
catalizzatori a base di metalli nobili per la combustione catalitica ed altre applicazioni (abbattimento NOx, produzione
di idrogeno per scissione fotoelettrocatalitica dell'acqua, catodi per celle a combustibile, ossidazione parziale). Lo
sviluppo di tecniche di preparazione innovative, che consentono di sintetizzare catalizzatori di dimensioni
nanometriche, ha infatti permesso di ottenere attività catalitiche confrontabili con quelle dei catalizzatori tradizionali e
di aumentarne notevolmente la resistenza termica, requisito essenziale nei processi di combustione. In particolare in
questa sede ci si propone di analizzare approfonditamente la stretta connessione tra l'attività catalitica, la struttura
dei difetti di tali materiali, la loro nanostruttura e la diffusione dell'ossigeno al loro interno. I catalizzatori verranno
preparati mediante una tecnica innovativa (pirolisi in fiamma) e caratterizzati attraverso un approccio multidisciplinare,
ovvero: i) indagine strutturale (XRD, EXAFS, EPR); ii) analisi morfologica (adsorbimento/desorbimento di N2, SEM,
TEM); iii) mobilità ionica (analisi termiche, spettroscopia d'impedenza); iv) determinazione dell'attività catalitica e della
resistenza termica per la combustione senza fiamma del metano.