Search Results

Now showing 1 - 10 of 26
  • Thumbnail Image
    Item
    Solid electrolytes and their applications in heterogeneous catalysis
    (2009-10-20T10:26:01Z) Jiang, Yi; Βαγενάς, Κ.; Βαγενάς, Κ.; Βερύκιος, Ξ.; Κουτσούκος, Π.; Λυκουργιώτης, Α.; Παπαθεοδώρου, Γ.; Λαδάς, Σ.; Μπεμπελής, Σ.
    Τμήμα Χημικών Μηχανικών (ΔΔ)
    -
  • Thumbnail Image
    Item
    Υδρογόνωση αρωματικών μορίων σε στηριγμένους καταλύτες ευγενών μετάλλων
    (2009-10-21T08:32:51Z) Κουσαθανά, Μαρίνα; Βερύκιος, Ξ.; Βερύκιος, Ξ.; Βαγενάς, Κ.; Βασάλος, Ι.; Κορδούλης, Χ.; Λαδάς, Σ.; Λυκουργιώτης, Α.; Μπεμπελής, Σ.; Kousathana, Marina
    Τμήμα Χημικών Μηχανικών (ΔΔ)
    -
  • Thumbnail Image
    Item
    Μελέτη της οξείδωσης του αιθυλενίου σε καταλύτες Ag και Ag - Au
    (2009-10-21T08:41:22Z) Κονταρίδης, Δημήτριος; Βερύκιος, Ξ.; Βερύκιος, Ξ.; Παπαθεοδώρου, Γ.; Βαγενάς, Κ.; Κουτσούκος, Π.; Λαδάς, Σ.; Κορδούλης, Χ.; Πομώνης, Φ.; Kontaridis, Dimitrios
    Τμήμα Χημικών Μηχανικών (ΔΔ)
    -
  • Thumbnail Image
    Item
  • Thumbnail Image
    Item
    Νέοι ηλεκτροχημικά ενισχυόμενοι αντιδραστήρες και κελιά καυσίμου
    (2007-06-24T15:26:58Z) Μπαλωμένου, Στυλιανή; Βαγενάς, Κωνσταντίνος; Λυκουριώτης, Αλέξανδρος; Κονταρίδης, Δημήτριος; Βερύκιος, Ξενοφών; Νικολόπουλος, Παναγιώτης; Κέννου, Στυλιανή; Μπεμπέλης, Συμεών; Βαγενάς, Κωνσταντίνος; Balomenou, Styliani
    Τμήμα Χημικών Μηχανικών (ΔΔ)
    Η μη-φαρανταïκή ενίσχυση ετερογενών καταλυτικών αντιδράσεων (φαινόμενο NEMCA) έχει μελετηθεί διεξοδικά για πληθώρα χημικών αντιδράσεων σε περισσότερα από 70 καταλυτικά συστήματα. Η μέχρι τώρα, σχεδόν αποκλειστική, χρήση υψηλού κόστους συνεχών καταλυτικών υμενίων πάχους 0.1-5μm με διασπορά <0.01%, σε αντιδραστήρες καθαρά εργαστηριακής κλίμακας αποτελεί ίσως τον σημαντικότερο λόγο που κάνει δύσκολη την εφαρμογή του φαινομένου σε βιομηχανική κλίμακα. Η παρούσα διατριβή έχει ως αντικείμενο της την διερεύνηση του μηχανισμού της ηλεκτροχημικής ενίσχυσης και την συσχέτισή του με την ανάπτυξη μιας ευρείας κλίμακας αλληλεπιδράσεων μετάλλου-φορέα, καθώς και την ανάπτυξη νέων συστημάτων στην κατεύθυνση της πλήρους μεταφοράς και εφαρμογής του φαινομένου NEMCA από την εργαστηριακή στην βιομηχανική κλίμακα. Κατασκευάστηκε ένας πρωτότυπος, ηλεκτροχημικά ενισχυόμενος καταλυτικός αντιδραστήρας (Monolithic Electrochemical Promoted Reactor, MEPR) και δοκιμάστηκε για την οξείδωση υδρογονανθράκων και την αναγωγή του ΝΟ. Στον αντιδραστήρα τοποθετούνται επίπεδες πλάκες στερεού ηλεκτρολύτη YSZ (0.25mm) οι οποίες είναι καλυμμένες και από τις δύο πλευρές με κατάλληλα λεπτά (400Å), πορώδη, αγώγιμα καταλυτικά στρώματα. Είκοσι δύο (22) τέτοιες πλάκες τοποθετούνται σε κατάλληλες εσοχές που έχουν χαραχθεί στις εσωτερικές επιφάνειες των τοιχωμάτων του κεραμικού περιβλήματος του αντιδραστήρα λειτουργώντας είτε ως καταλυτικά στοιχεία (21 πλάκες) είτε ως ηλεκτροχημικός ανιχνευτής (1 πλάκα). Κατά την λειτουργία του αντιδραστήρα επιτεύχθηκε φαρανταϊκή απόδοση μέχρι 27 για σχεδόν πλήρη μετατροπή του καυσίμου και του ΝΟ, σε ογκομετρικές παροχές αντιδρώντων που υπερέβαιναν το 1.5 l/min. Η διασπορά του καταλύτη ήταν υψηλότερη από 10%. Η νέα αυτή σχεδίαση του αντιδραστήρα απαιτεί μόνο δύο εξωτερικές ηλεκτρικές συνδέσεις και συνεπώς διευκολύνει την πρακτική εφαρμογή της ηλεκτροχημικής ενίσχυσης της κατάλυσης. Αναπτύχθηκε και παρουσιάζεται ακόμη μία νέα διάταξη και μια μέθοδος για την ενίσχυση της απόδοσης κελιών καυσίμου, η τριοδική κυψέλη καυσίμου (TFC). Η καινοτομία αυτή συνίσταται στην εισαγωγή, πέραν της ανόδου και καθόδου, ενός τρίτου βοηθητικού ηλεκτροδίου σε επαφή με τον στερεό ηλεκτρολύτη το οποίο και αποτελεί μαζί με την άνοδο ένα δεύτερο, βοηθητικό, ηλεκτροχημικό κελί. Η τριοδική λειτουργία κυψελών καυσίμου, βρέθηκε ότι ελέγχει και ενισχύει σημαντικά (μέχρι και 800%) την παραγόμενη ηλεκτρική ισχύ και την θερμοδυναμική απόδοσή τους. Η τριοδική λειτουργία κυψελών καυσίμου, είναι ιδιαίτερα επωφελής στις περιπτώσεις όπου η ανοδική ή καθοδική υπέρταση είναι σημαντικές, και ανοίγει το δρόμο για πρακτικές εφαρμογές σε κυψέλες καυσίμου SOFC χαμηλής ή ενδιάμεσης θερμοκρασίας ή PEMFC.
  • Thumbnail Image
    Item
    Ρύθμιση των επιφανειακών φορτίων καταλυτικών φορέων με τη χρήση τροποποιητών : εφαρμογή στην ελεγχόμενη σύνθεση καταλυτών στηριζόμενων σε γ-αλουμίνα μέσω προσρόφησης
    (2009-10-09T10:04:43Z) Βορδώνης, Λεωνίδας; Λυκουργιώτης, Α.; Λυκουργιώτης, Α.; Κουτσούκος, Π.; Βάττης, Δ.; Βαγενάς, Κ.; Βερύκιος, Ξ.; Vordonis, Leonidas
    Τμήμα Χημείας (ΔΔ)
    -
  • Thumbnail Image
    Item
    Μελέτη της ηλεκτρικής απόδοσης και ηλεκτροχημική ενίσχυση της καταλυτικής ενεργότητας ανόδων πλατίνας και χρυσού κυψελών καυσίμου πολυμερικής μεμβράνης
    (2009-03-04T08:10:08Z) Σαπουντζή, Φωτεινή; Βαγενάς, Κωνσταντίνος; Βερύκιος, Ξενοφών; Μπεμπέλης, Συμεών; Νεοφυτίδης, Στυλιανός; Τσιακάρας, Παναγιώτης; Μπογοσιάν, Σογομών; Κονταρίδης, Δημήτριος; Βαγενάς, Κωνσταντίνος; Sapountzi, Foteini
    Τμήμα Χημικών Μηχανικών (ΔΔ)
    Οι κυψέλες καυσίμου είναι ηλεκτροχημικές διατάξεις οι οποίες επιτρέπουν την απευθείας μετατροπή της ελεύθερης χημικής ενέργειας ενός καυσίμου σε ηλεκτρική. Οι κυψέλες καυσίμου πολυμερικής μεμβράνης (ΡΕΜ) αποτελούν μία υποσχόμενη τεχνολογία που βρίσκεται κοντά στο στάδιο της εμπορευματοποίησης. Το κυριότερο καύσιμο που χρησιμοποιείται στις κυψέλες καυσίμου είναι το υδρογόνο, το οποίο παράγεται συνήθως από αναμόρφωση υδρογονανθράκων ή αλκοολών. Το μονοξείδιο του άνθρακα που παράγεται επίσης κατά την διαδικασία της αναμόρφωσης αποτελεί ένα σημαντικό άλυτο πρόβλημα στις κυψέλες ΡΕΜ, καθώς η ρόφησή του στην άνοδο της κυψέλης προκαλεί την υποβάθμιση της λειτουργίας της. Το φαινόμενο της ηλεκτροχημικής ενίσχυσης συνίσταται στην μη-φαρανταϊκή τροποποίηση της ενεργότητας ενός καταλύτη που βρίσκεται σε επαφή με έναν στερεό ηλεκτρολύτη, ως αποτέλεσμα της μετακίνησης προωθητικών ειδών από τον ηλεκτρολύτη προς την καταλυτική διεπιφάνεια μετάλλου/αερίου, που προκαλείται από την επιβολή ρεύματος ή δυναμικού μεταξύ του καταλύτη και ενός ηλεκτροδίου αναφοράς. Στην παρούσα διατριβή μελετήθηκε η ηλεκτροχημική ενίσχυση της οξείδωσης μίγματος αναμόρφωσης μεθανόλης από ανόδους πλατίνας και χρυσού μίας κυψέλης ΡΕΜ. Αποδείχθηκε πως η ηλεκτροχημική ενίσχυση επηρεάζεται σημαντικά από το διαχεόμενο διαμέσου της πολυμερικής μεμβράνης οξυγόνο, όπως επίσης και από τις συνθήκες λειτουργίας της κυψέλης καυσίμου. Επίσης μελετήθηκε η ηλεκτρική απόδοση ανόδων πλατίνας και χρυσού παρουσία CO. Προσδιορίστηκαν οι τιμές της ενθαλπίας ρόφησης του CO στα ηλεκτρόδια πλατίνας και χρυσού, καθώς και οι τιμές της ενέργειας ενεργοποίησης της απομάκρυνσης του CO από το κάθε ηλεκτρόδιο. Επίσης μελετήθηκε η επίδραση της θερμοκρασίας στο φαινόμενο της πολλαπλότητας μονίμων καταστάσεων κατά την λειτουργία κυψελών ΡΕΜ. Παρατηρήθηκε εξασθένηση του φαινομένου με την αύξηση της θερμοκρασίας, σε συμφωνία με τις προβλέψεις του μοντέλου γ.
  • Thumbnail Image
    Item
    Σύνθεση και μελέτη καταλυτών υδρογονοεπεξεργασίας
    (2009-10-09T10:16:49Z) Βάκρος, Ιωάννης; Κορδούλης, Χ.; Κορδούλης, Χ.; Λυκουργιώτης, Α.; Κουτσούκος, Π.; Παπαδοπούλου, Χ.; Καραϊσκάκης, Γ.; Πομώνης, Φ.; Ντάλλας, Ε.; Vakros, Ioannis
    Τμήμα Χημείας (ΔΔ)
    -
  • Thumbnail Image
    Item
    Φωτοκαταλυτική διάσπαση αζωχρωμάτων από βιομηχανικά απόβλητα
    (2009-03-10T11:28:58Z) Στυλίδη, Μαρία; Βερύκιος, Ξενοφών; Βερύκιος, Ξενοφών; Λυμπεράτος, Γεράσιμος; Λιανός, Παναγιώτης; Κουτσούκος, Πέτρος; Φιλιππόπουλος, Κωνσταντίνος; Κορδούλης, Χρίστος
    Τμήμα Χημικών Μηχανικών (ΔΔ)
    Η φωτοκαταλυτική διάσπαση υδατικών διαλυμάτων του Acid Orange 7 (ΑΟ7), ενός αζωχρώματος που αποτελεί τυπικό δείγμα των μη-βιοαποδομήσιμων χρωστικών ουσιών που απαντώνται στα υγρά απόβλητα βιομηχανιών υφαντουργίας, μελετήθηκε με χρήση καταλύτη TiO2 και τεχνητής ηλιακής ή ορατής (>400 nm) ακτινοβολίας. Βρέθηκε ότι όταν χρησιμοποιείται ηλιακή ακτινοβολία, η διάσπαση των μορίων του ΑΟ7 λαμβάνει χώρα στην επιφάνεια του φωτοκαταλύτη μέσω μιας σειράς βημάτων οξείδωσης που οδηγούν στον σχηματισμό ενδιαμέσων, κυρίως αρωματικών και αλειφατικών οξέων, τα οποία στη συνέχεια οξειδώνονται περαιτέρω προς ενώσεις με προοδευτικά μικρότερο μοριακό βάρος. Τελικά, επιτυγχάνεται πλήρης αποικοδόμηση του αζωχρώματος, με σχηματισμό CO2 στην αέρια φάση και ανόργανων ιόντων στο διάλυμα. Όταν χρησιμοποιούνται φωτόνια ορατού φωτός, τα ενδιάμεσα της αντίδρασης είναι παρόμοια με αυτά που παρατηρήθηκαν με τη χρήση ηλιακής ακτινοβολίας, αλλά ο αποχρωματισμός λαμβάνει χώρα με μικρότερους ρυθμούς. Επιπλέον, μετά τον αποχρωματισμό του διαλύματος, το COD δεν μειώνεται περαιτέρω και τα ενδιάμεσα της αντίδρασης μένουν σταθερά με το χρόνο ακτινοβόλησης υποδεικνύοντας ότι, στην περίπτωση αυτή, η φωτοκαταλυτική διάσπαση με χρήση ορατής ακτινοβολίας λαμβάνει χώρα μέσω του μηχανισμού “φωτοευαισθητοποίησης”. Σύμφωνα με τα αποτελέσματα της κινητικής μελέτης του συστήματος, ο αρχικός ρυθμός αποχρωματισμού εξαρτάται από την ένταση και το μήκος κύματος της προσπίπτουσας ακτινοβολίας, από την κάλυψη της επιφάνειας, από την αρχική συγκέντρωση του αζωχρώματος, από τη συγκέντρωση του TiO2 και από το αρχικό pH. Από την κινητική μελέτη προκύπτει κινητικό μοντέλο το οποίο περιγράφει ικανοποιητικά τα πειραματικά δεδομένα. Μελετάται η επίδραση των φυσικοχημικών ιδιοτήτων του φωτοκαταλύτη, όπως κρυσταλλογραφική δομή, ειδική επιφάνεια, μέσο μέγεθος κρυσταλλιτών, απορρόφηση στη UV/vis περιοχή και μορφολογία, καθώς και της μεθόδου παρασκευής του TiO2 στον ρυθμό αποχρωματισμού. Τέλος, διερευνάται η δυνατότητα βελτίωσης των φωτοκαταλυτικών ιδιοτήτων του TiO2 με ενίσχυση με διάφορα ετεροσθενή κατιόντα και με διασπορά μετάλλου στην επιφάνειά του.
  • Thumbnail Image
    Item
    Μελέτη της προσρόφησης καταλυτικά ενεργών ιόντων σε φορτισμένες επιφάνειες βιομηχανικών φορέων
    (2009-10-21T07:15:47Z) Σπανός, Νικόλαος; Λυκουργιώτης, Α.; Λυκουργιώτης, Α.; Κουτσούκος, Π.; Κορδούλης, Χ.; Βαγενάς, Κ.; Βερύκιος, Ξ.; Spanos, Nikolaos
    Τμήμα Χημείας (ΔΔ)
    -