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INIZIO_TESTO_DA_INDICIZZARE

PROGRAMMA DI RICERCA 2005

italiano - english
Programmi di ricerca simili:
Classificazione scientifico-disciplinare
Classificazione brevettuale
Classificazione geografica
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Parole Chiave
CATALISI REDOX; REATTORI CATALITICI INNOVATIVI; DEIDROGENAZIONE OSSIDATIVA; GRAFTING DI ALCOSSIDI; CATALIZZATORI A BASE DI VANADIO, MOLIBDENO, TUNGSTENO E CROMO; MEMBRANE CATALITICHE; CATALIZZATORI HONEYCOMB; TECNICA DI IDROLISI IN FIAMMA; TECNICA DIP COATING

Nuovi catalizzatori redox per nuove tecnologie reattoristiche

Università degli Studi di Napoli "Federico II"
Abstract
Il Programma della Ricerca "Nuovi catalizzatori Redox per nuove tecnologie reattoristiche" si fonda su diversi fattori di innovazione come:
1) Il miglioramento delle modalità di preparazione, per ottenere parti attive più disperse o addirittura siti isolati e caratteristiche più controllate, rispettivamente per: le proprietà redox, le caratteristiche acido-base e le caratteristiche dell'ambiente chimico circostanti il sito attivo. Verranno studiati, sopratutto, catalizzatori a base di vanadio, molibdeno, tungsteno e cromo che si sono già rivelati sufficientemente attivi e selettivi nelle reazioni di deidrogenazione ossidativa (ODH) sopratutto di idrocarburi. Verranno in particolare sperimentate tecniche di preparazione: a) per ancoraggio di alcossidi sulla superficie di supporti a base di ossidi ricchi di ossidrili superficiali; b) per idrolisi in fiamma dei precursori, seguita da deposizione per dip-coating su supporti a nido d'ape (honeycomb) cordieritici, pretrattati con un opportuno fondo (primer) e/o su una membrana porosa, c)per impregnazione mediante la tecnica dell'equilibramento solido-soluzione.
2) L'impiego di reattori innovativi, come i reattori a flusso alternato, i reattori a membrana e i reattori con letto catalitico honeycomb. I catalizzatori che verranno adottati in questi reattori saranno preparati sia con tecniche tradizionali di impregnazione, sia con tecniche innovative di grafting di alcossidi o di deposizione per dip-coating.
3 >>>

Coordinatore Scientifico del Programma di Ricerca
Elio SANTACESARIA Università degli Studi di NAPOLI "Federico II"
Obiettivo del Programma di Ricerca
Il Programma di Ricerca si pone come obiettivo di sviluppare nuovi catalizzatori e nuovi reattori allo scopo di favorire l'industrializzazione di processi di deidrogenazione ossidativa. E' ormai convinzione comune che il miglioramento delle prestazioni dei catalizzatori redox sia conseguibile accoppiando lo sviluppo di nuovi tipi di catalizzatori con l'utilizzo di nuove configurazioni reattoristiche, che permettano di superare i limiti intrinseci delle reazioni condotte con tecnologie convenzionali. In particolare, punti chiave per il miglioramento della selettività nei processi redox sono il controllo, nelle condizioni di reazione, delle capacità ossido-riduttive del catalizzatore e il controllo del tipo di ione ossigeno che si forma nelle condizioni di reazione in seguito all'attivazione dell'ossigeno molecolare. Da qui la necessità in particolare di verificare le prestazioni catalitiche utilizzando opportune reazioni test come l'ODH di idrocarburi tipo il propano, il butano e l'etilbenzene a dare le corrispondenti olefine e reazioni ODH di metanolo e/o etanolo a dare le corrispondenti aldeidi. Le prime reazioni avvengono a temperature elevate 400-500°C, mentre il secondo tipo di reazioni avviene a temperature decisamente piu'basse 150-200°C, coinvolgendo probabilmente siti diversi.
Per l'ODH degli idrocarburi si cercherà in particolare di individuare:
1) l'effetto delle modalità preparative sulle prestazioni catalitiche, ricorrendo, fra l'altro, a nuovi >>>

Durata
24 mesi
Base di partenza scientifica nazionale o internazionale
La catalisi eterogenea di ossidoriduzione, comunemente detta Redox, è alla base di numerose applicazioni industriali. Ricordiamo in particolare le ossidazioni e le ammonossidazioni di composti alchilaromatici, le ossidazioni e le ammonossidazioni alliliche di olefine, le ossiclorurazioni di olefine e la ossidazione di benzene o n-butano ad anidride maleica. Si tratta di tecnologie ormai consolidate e ampiamente utilizzate per le quali sono ancora possibili, tuttavia, dei consistenti margini di miglioramento; in particolare, uno dei risultati più importanti da conseguire è costituito dal miglioramento della selettività nel prodotto di interesse. Infatti, in tutti i casi sopra menzionati le reazioni parassite di combustione, o la formazione di sottoprodotti indesiderati, abbassano consistentemente la selettività al prodotto desiderato. Quanto detto è valido, in particolare, anche nel caso di una serie di reazioni che non hanno ancora trovato applicazione industriale e di cui ci si occuperà a fondo in questa ricerca, e cioè la deidrogenazione ossidativa di alcani leggeri alle corrispondenti olefine (1-11). La produzione di olefine, building block dell'industria petrolchimica, viene attualmente realizzata mediante processi endotermici di deidrogenazione, steam cracking e cracking catalitico. Questi processi vengono condotti a temperature elevate, a causa dei limiti termodinamici delle reazioni coinvolte, e danno quindi luogo a:
i) problemi legati all'utilizzo di >>>