Přeskočit na hlavní obsah
Přeskočit hlavičku
Zavřít

Vyhledávání

Heterogenní katalýza

Katalyzátory pro čištění odpadních plynů

Výzkum katalyzátorů s aplikací pro čištění odpadních plynů ze stacionárních zdrojů (katalytický rozklad N₂O, katalytický rozklad NO, selektivní katalytická redukce NOx, selektivní katalytická oxidace NH₃, katalytická oxidace CO, katalytická oxidace VOC)

Mechanismy a kinetika katalytických reakcí

Modelování reakčních mechanismů, výzkum kinetiky katalytických reakcí

Adsorpční a desorpční procesy

Výzkum rovnováhy a kinetiky adsorpčních a desorpčních procesů

Popis výzkumné skupiny

Výzkumná skupina Heterogenní katalýza se zabývá výzkumem katalyzátorů pro heterogenní reakce v plynné fázi s aplikací pro čištění odpadních plynů ze stacionárních zdrojů v průmyslovém i laboratorním měřítku a výzkumem rovnováhy a kinetiky adsorpčních a desorpčních procesů. Pozornost je zaměřena nejen na vývoj technologií pro čištění plynných emisí, ale i na charakterizaci katalyzátorů pomocí pokročilých analytických metod a studium reakčních mechanismů. Laboratoř nabízí testování průmyslových katalyzátorů, modelování reakčních mechanismů, chemicko-inženýrské výpočty, simulace a návrhy reaktorů, určení adsorpční kapacity i individuální výzkum na míru a specializované služby v oblasti odběru a analýzy plynných směsí.

Klíčová slova

# heterogenní katalýza

# teplotně programované techniky

# mechanismus reakce

# čištění odpadních plynů

# laboratorní a poloprovozní testování

Cíle a zaměření

Výzkumná skupina se zaměřuje na rozšiřování využití in situ a operando charakterizačních metod, které umožňují hlubší porozumění mechanismům heterogenně katalytických reakcí. Současně usiluje o posilování spolupráce s průmyslovými partnery v oblasti vývoje, testování, charakterizace a hodnocení katalytických materiálů a o upevňování své role jako výzkumného a odborného partnera pro akademickou i průmyslovou sféru.

doc. Ing. Kateřina Pacultová, Ph.D.

doc. Ing. Kateřina Pacultová, Ph.D.

Vedoucí výzkumné skupiny

E-mail: katerina.pacultova@vsb.cz
Tel.: +420 596 997 327
Profil

Výzkumné aktivity a projekty

Inovativní technologie pro čistší Ostravsko!!!

  • Projekt OP JAK č. CZ.02.01.01/00/23_021/0008588
  • Poskytovatel: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy
  • Doba řešení: 2025 - 2028
  • Hlavní řešitel: Obalová Lucie prof. Ing., Ph.D.
  • Vývoj a studium nosičových katalyzátorů pro oxidaci NH₃ a vysokoteplotní katalytické materiály pro rozklad oxidů dusíku, se zaměřením na stabilitu a účinnost v náročných provozních podmínkách.

Research Excellence For REgion Sustainability and High-tech Industries (REFRESH)

  • Projekt č. CZ.10.03.01/00/22_003/0000048
  • Poskytovatel: Ministerstvo životního prostředí
  • Doba řešení: 2022 - 2027
  • Hlavní řešitel: prof. Ing. Igor Ivan, Ph.D.  
  • Výzkum katalytických materiálů pro snižování emisí dusíkatých látek z průmyslových a energetických zdrojů.NPO – výzkum katalytických systémů pro oxidaci CO a VOC určených pro využití v lokálních topeništích.

Metodologie

  • Experimentální výzkum v oblasti heterogenní katalýzy – syntéza, modifikace a testování katalytických a adsorpčních materiálů.
  • Laboratorní a poloprovozní experimentální měření – testování katalyzátorů v modelových i reálných plynných směsích za různých provozních podmínek.
  • Analýza plynných směsí – analýza složení, určení konverze a selektivity.
  • Charakterizace materiálů – fyzikálně-chemická analýza katalyzátorů a sorbentů.
  • Studium reakčních mechanismů a kinetiky – identifikace reakčních drah, aktivních center a limitujících kroků procesů.
  • Scale-up a ověřování procesů – přenos laboratorních výsledků do poloprovozního měřítka a hodnocení aplikačního potenciálu technologií.

Služby

  • Testování průmyslových katalyzátorů (tablety, monolity) pro reakce v plynné fázi.
  • Simulace a návrhy chemických reaktorů.
  • Určení adsorpční kapacity plynů a par.
  • Dynamická měření průrazových křivek a jejich matematické modelování.
  • Návrh parametrů adsorbéru pro čištění odpadních plynů.
  • Návrh adsorbéru pro zrovnoměrnění kolísající koncentrace složek v proudícím plynu.
  • Charakterizace katalyzátorů a sorbentů teplotně programovanými technikami: množství redukovatelných (H2-TPR) a oxidovatelných složek (O2-TPO), množství kyselých (NH3-TPD) a bazických center (CO2-TPD), teplotně programovaná desorpce vybraných složek (NO-TPD, O2-TPD, H2O-TPD), měření povrchu kovových center (N2O-RFC, pulsní chemisorpce CO, H2)

Analytické služby:

  • Prvkové složení pevných a kapalných vzorků (XRF).
  • Chromatografické analýzy (GC-TCD, GC-FID, GC-MS)
  • Akreditované analýzy polykondenzovaných aromatických uhlovodíků (PAU) a těkavých organických látek (VOC) v ovzduší.
  • Spektroskopické analýzy (FTIR)
  • Skenovací elektronová mikroskopie (SEM)

Výsledky a aplikace

Výzkumná skupina Heterogenní katalýza přispívá k řešení aktuálních environmentálních a energetických výzev prostřednictvím výzkumu katalytických a adsorpčních materiálů a procesů pro čištění odpadních plynů a snižování emisí škodlivých látek. Skupina se zaměřuje zejména na základní výzkum mechanismů heterogenně katalytických reakcí, návrh nových materiálů a studium vztahů mezi strukturou a funkčními vlastnostmi katalyzátorů.

Pro průmyslovou sféru skupina představuje partnera pro aplikovaný výzkum a transfer poznatků do praxe. Vedle základního výzkumu realizuje laboratorní i poloprovozní testování katalyzátorů, analýzu plynných směsí, charakterizaci katalytických materiálů a ověřování procesů v podmínkách blížících se reálnému provozu.

Výzkum má současně přínos pro akademickou sféru, zejména v oblasti heterogenní katalýzy, reakční kinetiky, adsorpčních procesů a chemického inženýrství, a přispívá k výchově mladých výzkumníků i rozvoji mezinárodní vědecké spolupráce.

Vybrané publikace

Partneři

Kontakty

Ing. Bílková Tereza, Ph.D.

VaV pracovník (9350)
VaV pracovník (9354)
tereza.bilkova@vsb.cz
+420 596 997 325

Ing. Fridrichová Dagmar

VaV pracovník (9350)
VaV pracovník (9354)
dagmar.fridrichova@vsb.cz
+420 596 997 314

dr inż. Górecki Kamil Maciej

VaV pracovník (9350)
VaV pracovník (9354)
kamil.maciej.gorecki@vsb.cz
+420 596 997 316

Mgr. Hrádková Květoslava

Analytik (9350)
Analytik (9354)
kvetoslava.hradkova@vsb.cz
+420 596 997 322

Ing. Karásková Kateřina, Ph.D.

VaV pracovník (9350)
VaV pracovník (9354)
katerina.karaskova@vsb.cz
+420 596 997 329

Ing. Klegová Anna, Ph.D.

VaV pracovník (9350)
VaV pracovník (9354)
anna.klegova@vsb.cz
+420 596 997 308

Ing. Kupková Kateřina

Interní doktorand (9350)
Ph.D. student (9350)
Ph.D. student (9354)
katerina.kupkova@vsb.cz
+420 596 997 308

Ing. Maršolek Petr

Analytik specialista (9350)
Analytik (9354)
petr.marsolek@vsb.cz
+420 596 997 322

doc. Ing. Pacultová Kateřina, Ph.D.

Vedoucí útvaru (9354)
Vedoucí výzkumné skupiny Heterogenní katalýza (9350)
Akademický pracovník (9350)
katerina.pacultova@vsb.cz
+420 596 997 327

Ing. Sikorová Martina

Analytik (9350)
Analytik (9354)
martina.sikorova@vsb.cz
+420 596 997 313