Vincenzo PALMA | Projects

SISTEMI CATALITICI PER LA RIDUZIONE DELL'INQUINAMENTO AMBIENTALE A CONSUMO ENERGETICO OTTIMIZZATO

L'attività di ricerca verrà sviluppata rispetto all'intensificazione di processo, sia rispetto alla preparazione di adatti catalizzatori e supporti per ottenere la dispersione ottimizzata dellefasi attive, sia rispetto alla formulazione dei catalizzatori dispersi o in bulk.In particolare la ricerca si articolerà secondo i seguenti punti principali:- preparazione di fotocatalizzatori attivi nel visibile per la rimozione di contaminanti organici e metodi di accoppiamento di tali fotocatalizzatori con supporti fotostimolabili.Fotocatalizzatori a base di ossido di titanio e/o ossido di zinco saranno sintetizzati e in seguito dopati, con elementi metallici (quali ad esempio ferro) e elementi non metallici (quali ad esempio azoto), con lo scopo di incrementare la cattura della luce visibile in processi fotocatalitici per l’abbattimento di sostanze organiche presenti tipicamente in reflui liquidi.Con lo scopo di migliorare, l’attività fotocatalitica e dunque i tempi di trattamento, i semiconduttori sintetizzati saranno accoppiati con sostanze emettitrici di luce, i fosfori, che possono assorbire una radiazione incidente e riemettere luce a lunghezze d'onda specifiche, sfruttando così al meglio le potenzialità dei fotocatalizzatori. Verrà, quindi effettuato uno studio specifico per la scelta di tali sostanze e successivamente i fosfori saranno accoppiati con fotocatalizzatori attivi nel visibile in modo da avere un forte incremento dell’attività fotocatalitica con conseguente minimizzazione dei volumi di fotoreattore necessari. Ciò contribuirà ad incrementare la resa dei sistemi fotocatalitici sia in termini tecnici che economici al fine di rendere il processo applicabile su larga scala.- valorizzazione di reflui liquidi per l’ottenimento di idrogeno. A tal proposito, l’attività di ricerca prevede lo studio di catalizzatori a base di semiconduttori in presenza di diversi metalli nobili dispersi in superficie. Tali fotocatalizzatori verrano ottimizzati in base alla percentuale in peso di metalli nobili. Tali catalizzatori saranno studiati in fotoreattore ottimizzato e irradiato con luce UV, in particolare utilizzando LED UV a basso consumo energetico al fine di massimizzare la produzione di idrogeno da reflui liquidi contenenti glucosio. L’attività di ricerca prevederà inoltre la sintesi e prove di attività fotocatalitica su catalizzatori attivabili con luce visibile. In particolar modo risulterà interessante lo studio di semiconduttori come ad esempio perovskiti già studiate nel processo fotocatalitico di water splitting. L'analisi della fase gassosa proveniente dal fotoreattore sarà eseguita mediante opportuni analizzatori in continuo per l'analisi di CO, CO2, CH4 e H2.- rimozione di contaminanti presenti nella fase gassosa nelle emissioni di motori diesel.Per la riduzione delle emissioni di particolato carbonioso prodotti dai motori diesel si approfondirà lo studio delle fasi di filtrazione e di rigenerazione con microonde di filtri monolitici Wall-Flow in SiC, catalitici e non, in un impianto di laboratorio costituito da un motore diesel, un sistema per il campionamento dei gas di scarico e l'analisi in continuo di CO, CO2, NO, NO2, SO2 e O2. Verranno ottimizzate le proprietà e caratteristiche del filtro catalitico.