Plazmou asistovaná katalytická syntéza amoniaku
Title Alternative:Plazmou asistovaná katalytická syntéza amoniaku
Loading...
Date
2025-06-10
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Abstract
Tato bakalářská práce se zabývá výzkumem inovativní alternativy k tradičnímu Haber-Boschovu procesu výroby amoniaku pomocí netermálního výboje s dielektrickou bariérou (DBD). Hlavním cílem je vývoj ekologického katalyzátoru založeného na zlatých nanočásticích, které jsou nanášeny na polyakrylonitrilová (PAN) nanovlákna technologií elektrostatického spřádání. Tento katalyzátor byl připraven unikátní metodou plazmové redukce, která umožňuje efektivní a ekologicky přívětivou syntézu. Charakterizace katalyzátoru byla detailně prováděna za použití moderních analytických metod (SEM, TEM, SAED, EDX). Experimentální část se zaměřovala na optimalizaci poměru průtoků dusíku a vodíku pro dosažení maximální účinnosti syntézy amoniaku. Výsledky ukazují významné zvýšení rychlosti syntézy v přítomnosti katalyzátoru, přičemž nejvyšší dosažená rychlost byla zaznamenána při zvýšeném poměru vodíku. Získaná data poukazují na to, že tento nový způsob syntézy je vhodný pro decentralizovanou výrobu amoniaku s výrazně nižšími emisemi CO, což představuje zásadní příspěvek k udržitelné výrobě hnojiv a k zajištění dlouhodobé globální potravinové bezpečnosti.
This bachelor thesis investigates an innovative alternative to the traditional Haber-Bosch process for ammonia production using non-thermal dielectric barrier discharge (DBD) plasma technology. The primary objective was to develop an eco-friendly catalyst consisting of gold nanoparticles deposited onto electrospun polyacrylonitrile (PAN) nanofibers using a novel plasma reduction method. Comprehensive characterization of the catalyst was performed using advanced analytical techniques (SEM, TEM, SAED, EDX). The experimental section aimed at optimizing nitrogen and hydrogen gas flow ratios to maximize ammonia synthesis efficiency. Results revealed substantial enhancement in ammonia synthesis rates due to the presence of the catalyst, particularly with increased hydrogen content. The data confirms the suitability of this novel synthesis method for decentralized, low-emission ammonia production, significantly contributing to sustainable fertilizer production and ensuring long-term global food security.
This bachelor thesis investigates an innovative alternative to the traditional Haber-Bosch process for ammonia production using non-thermal dielectric barrier discharge (DBD) plasma technology. The primary objective was to develop an eco-friendly catalyst consisting of gold nanoparticles deposited onto electrospun polyacrylonitrile (PAN) nanofibers using a novel plasma reduction method. Comprehensive characterization of the catalyst was performed using advanced analytical techniques (SEM, TEM, SAED, EDX). The experimental section aimed at optimizing nitrogen and hydrogen gas flow ratios to maximize ammonia synthesis efficiency. Results revealed substantial enhancement in ammonia synthesis rates due to the presence of the catalyst, particularly with increased hydrogen content. The data confirms the suitability of this novel synthesis method for decentralized, low-emission ammonia production, significantly contributing to sustainable fertilizer production and ensuring long-term global food security.
Description
Subject(s)
Plazmou asistovaná syntéza amoniaku, DBD, nanovlákno, zlaté nanočástice