Optimalizace transportních a katalytických vlastností porézních materiálů na mikro- a nano-úrovni s využitím 3D digitální rekonstrukce
Cíle projektu
Projekt se zabývá vývojem nových metod pro modelování transportu, reakcí a transformací v porézních materiálech. Využití je prvotně zaměřeno na tenké keramické membrány a heterogenní katalyzátory pro konverzi výfukových plynů, ale navrhovaná metodologiedigitální rekonstrukce a 3D simulací na mikro a nano měřítku je obecná. Vliv vnitřní porézní struktury na makroskopické vlastnosti materiálu je třeba zkoumat jak matematickým modelováním, tak laboratorními experimenty. Porézní materiály, připravené z prvotních částic o definovaném tvaru a velikosti, budou testovány na morfologii porézního prostoru, transportní vlastnosti, a katalytickou aktivitu. Simulovány budou transformační procesy v porézním médiu (smáčení, impregnace, kapilární jevy, sušení, slinutí atp.), jakož i reakce a transport ve výsledném materiálu. Součástí navrhovaného přístupu je propojení modelů na několika rozměrových úrovních, od molekulární dynamiky v malých pórech po celkový popis pomocí efektivních charakteristik (difuzivita, faktor účinnosti). Cílem je určit kroky vedoucí k optimalizaci porézní struktury.
Klíčová slova
porousstructurecatalystmembranemasstransportmathematicalmodelling
Veřejná podpora
Poskytovatel
Grantová agentura České republiky
Program
Standardní projekty
Veřejná soutěž
Standardní projekty 13 (SGA02010GA-ST)
Hlavní účastníci
—
Druh soutěže
VS - Veřejná soutěž
Číslo smlouvy
P106-10-1568
Alternativní jazyk
Název projektu anglicky
Optimization of transport and catalytic properties of porous materials on micro- and nano-scale using 3D digital reconstruction methods
Anotace anglicky
The project deals with development of novel methods for the modelling of transport, reactions and transformations in porous materials. Primary application is focused on thin ceramic membranes and supported heterogeneous catalysts for conversion of exhaust gases, but the proposed methodology of digital reconstruction and 3D simulations on micro- and nano-scale is general. Effects of the internal porous structure on the macroscopic properties need to be examined by both mathematical modelling and laboratory experiments. Porous materials, prepared from primary particles with defined shape and size, will be tested on pore-space morphology, transport properties, and catalytic activity. Transformation processes in the porous medium (wetting, impregnation, capillary effects, drying, sintering etc.) will be simulated, as well as reactions and transport in final materials. The proposed approach involves linking of mathematical models at different scales, from molecular dynamics in small pores to overall description by effective parameters (diffusivity, effectiveness factor). The aim is to identify the steps leading to optimisation of the porous structure.
Vědní obory
Kategorie VaV
ZV - Základní výzkum
CEP - hlavní obor
CI - Průmyslová chemie a chemické inženýrství
CEP - vedlejší obor
—
CEP - další vedlejší obor
—
OECD FORD - odpovídající obory
(dle převodníku)20401 - Chemical engineering (plants, products)
20402 - Chemical process engineering
Hodnocení dokončeného projektu
Hodnocení poskytovatelem
U - Uspěl podle zadání (s publikovanými či patentovanými výsledky atd.)
Zhodnocení výsledků projektu
Projekt splnil plánované cíle, jak pokud jde o přípravu, tak charakerizaci vrstev katalyzátorů. Nejvýznamnější je odvození a použití matematických 3D modelů těchto vrstev. Práce probíhaly v účelných zahraničních spolupracovištích. Projekt slibuje přínos?
Termíny řešení
Zahájení řešení
1. 1. 2010
Ukončení řešení
31. 12. 2013
Poslední stav řešení
U - Ukončený projekt
Poslední uvolnění podpory
12. 6. 2013
Dodání dat do CEP
Důvěrnost údajů
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Systémové označení dodávky dat
CEP14-GA0-GA-U/01:1
Datum dodání záznamu
1. 7. 2014
Finance
Celkové uznané náklady
2 749 tis. Kč
Výše podpory ze státního rozpočtu
2 749 tis. Kč
Ostatní veřejné zdroje financování
0 tis. Kč
Neveřejné tuz. a zahr. zdroje finan.
0 tis. Kč
Základní informace
Uznané náklady
2 749 tis. Kč
Statní podpora
2 749 tis. Kč
100%
Poskytovatel
Grantová agentura České republiky
CEP
CI - Průmyslová chemie a chemické inženýrství
Doba řešení
01. 01. 2010 - 31. 12. 2013