Promotie S. Janbroers: Fischer-Tropsch

19 juni 2018 12:30 - Locatie: Aula, TU Delft - Door: webredactie

Insights into the nature of iron based Fischer-Tropsch catalysts. Promotor 1: Prof.dr. H.W. Zandbergen (TNW); Promotor 2: Prof.dr. P.J. Kooyman (U-Cape Town).

Dit proefschrift beschrijft een onderzoek aan ijzer gebaseerde Fischer-Tropsch-katalysatoren. Het behandelt verschillende ijzer-fasen die een rol kunnen spelen in het katalytische proces. Omdat de activeringsstap plaatsvindt binnen in de reactor (in situ bij hoge temperatuur en druk), is het bestuderen van het activeringsproces niet triviaal. Daarnaast zijn de katalysatoren zuurstofgevoelig wat het analyseren van geactiveerde en gebruikte katalysatoren bemoeilijkt. Als gevolg hiervan is de identiteit van de echte actieve katalytische fase nog steeds onbekend.

Om meer inzicht te krijgen in Fischer-Tropsch-katalysatoren hebben we verschillende technieken gebruikt, zoals (in-situ) TEM, TEM-EELS, ED en PXRD. TEM en ED zijn zeer geschikte technieken omdat ze zeer hoge resoluties bieden (in het Å bereik). Voor dit onderzoek zijn speciale TEM-grids en TEM-houders ontworpen om de activeringsomstandigheden na te bootsen en / of blootstelling aan lucht te vermijden.

Onze resultaten tonen inderdaad aan dat het essentieel is om elke blootstelling aan lucht vóór  analyses te vermijden. In feite kunnen we de resultaten van sommige oudere publicaties in twijfel trekken waarin katalysatoren aan lucht zijn blootgesteld. In tegenstelling tot eerdere publicaties hebben we bij hoge temperatuur geen koolstofafzettingen op de buitenrand van de ijzercarbiden gevonden. We hebben aangetoond dat koolstofoppervlaktelagen kunnen veranderen, of zelfs kunnen vormen, tijdens blootstelling aan lucht. We hebben ook bewijs gevonden voor wat in de literatuur is aangeduid als "hypothetisch q¥-Fe2C". We hebben een structuurmodel voorgesteld waarin het koolstofgehalte hoger is dan voor het zuivere c-Fe5C2-carbide. Er is nog alrijd meer onderzoek nodig om de precieze aard van de werkende ijzer Fischer-Tropsch-katalysatoren op te helderen.

Meer informatie?

Voor inzage in proefschriften van de promovendi kunt u kijken in de TU Delft Repository, de digitale vindplaats van openbare publicaties van de TU Delft. Proefschriften zullen binnen een paar weken na de desbetreffende promotie in de Repository te vinden zijn.