Innovative plasma-chemical and chemical synthesis of nickel-containing mixed oxide catalysts for the oxidation of volatile organic pollutants
Project goals
The proposed project deals with preparation of mixed oxides of nickel and other transition metals (Ni-Cu, Ni-Co, Ni-Mn, Ni-Co-Mn, and Ni-Cu-Mn) as thin layers deposited on metal supports. The main objective of the project is preparation of catalysts for the total oxidation of VOC with sufficient adhesion of deposited oxides to the support, low pressure drop of the catalyst bed, and high utilization of active components. The mixed oxides will be prepared on stainless steel meshes by a combination of physical sputtering and chemical deposition. The plasma-jet will be used for deposition of nanostructured films of mixed metals or their oxides. Deposition of the oxide precursors by sol-gel will ensure, after thermal treatment, the formation of multilayered structures of catalytically active mixed oxides. The catalysts will be tested in the total oxidation of toluene and ethanol. The project outputs will include optimized process for the preparation of multilayered mixed oxide catalysts on metal supports, showing high efficiency, selectivity, and stability in catalytic combustion of VOC.
Keywords
nickel oxidesmixed-oxide catalystsplasma aided depositionhollow cathodereactive sputteringtotal oxidationvolatile organic compounds
Public support
Provider
Czech Science Foundation
Programme
Standard projects
Call for proposals
SGA0202100005
Main participants
Fyzikální ústav AV ČR, v. v. i.
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
21-04477S
Alternative language
Project name in Czech
Inovativní plazmově-chemická a chemická syntéza katalyzátorů na bázi směsných oxidů niklu pro oxidaci těkavých organických polutantů
Annotation in Czech
Projekt se zabývá přípravou katalyzátorů na bázi směsných oxidů niklu a dalších přechodných kovů (Ni-Cu, Ni-Co, Ni-Mn, Ni-Co-Mn a Ni-Cu-Mn) ve formě tenkých vrstev na kovovém nosiči. Hlavním cílem projektu je příprava katalyzátorů pro totální oxidaci VOC s dostatečnou adhezí nanesených oxidů k nosiči, nízkou tlakovou ztrátou v loži katalyzátoru a vysokým stupněm využití aktivních složek. Směsné oxidy se budou připravovat na sítech z nerezové oceli kombinací metod fyzikálního naprašování a chemického nanášení. Systém plazmových trysek bude využíván k nanášení nanostrukturovaných tenkých vrstev směsí kovů nebo jejich oxidů. Nanesení prekurzorů oxidů výše uvedených kovů metodou sol-gel zajistí po tepelném zpracování vytvoření multivrstevnaté struktury katalyticky aktivních směsných oxidů. Katalyzátory budou testovány při totální oxidaci toluenu a ethanolu. Mezi výstupy projektu bude patřit optimalizovaný proces přípravy multivrstevnatých oxidových katalyzátorů na kovových nosičích, které se budou vyznačovat vysokou účinností, selektivitou a stabilitou při katalytickém spalování VOC.
Scientific branches
Completed project evaluation
Provider evaluation
U - Uspěl podle zadání (s publikovanými či patentovanými výsledky atd.)
Project results evaluation
The project's objectives were fulfilled, adequate data were generated, and new insights were gained into the topic of the deposition of transition metal oxides on solid substrates. The team planned to publish 6 Jimp papers, achieving over 10. But only 2 of them are in Q1 journals, the rest in Q2 and Q3 journals. One PhD student was involved. The funds were drawn in compliance with the grant rules.
Solution timeline
Realization period - beginning
Jan 1, 2021
Realization period - end
Dec 31, 2023
Project status
U - Finished project
Latest support payment
Mar 7, 2023
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP24-GA0-GA-U
Data delivery date
May 21, 2024
Finance
Total approved costs
10,080 thou. CZK
Public financial support
9,438 thou. CZK
Other public sources
600 thou. CZK
Non public and foreign sources
42 thou. CZK
Basic information
Recognised costs
10 080 CZK thou.
Public support
9 438 CZK thou.
93%
Provider
Czech Science Foundation
OECD FORD
Fluids and plasma physics (including surface physics)
Solution period
01. 01. 2021 - 31. 12. 2023