Rézzel dópolt spinell szerkezetű kobalt-oxidok szintézise és alkalmazásuk szén-dioxid hidrogénezési reakciójában: mechanizmus felderítés molekuláris szinten

Diplomamunkám legelső feladata a katalizátorok előállítása volt, ami jelen esetben három, különböző arányban rezet és kobaltot tartalmazó spinell szerkezetű fekete kristályos anyag, tapasztalati képletük AB2O4 (A és B fémek). A spinelleket tetraéderes és oktaéderes szerkezet jellemzi, ezt nagyban befolyásolja, hogy milyen arányban van jelen a két fém. CO2 hidrogénezési reakciójában különböző összetételeknél különböző termékarányt, katalitikus aktivitást és szelektivitást lehet mérni. A mintákat különböző vizsgálatoknak vetettük alá szerkezetük leírása miatt. Ezek között szerepel a röntgen diffraktometria (XRD), amelynél az anyagra sugárzott röntgensugarak szóródásából lehet következtetni a szerkezeti felépülésre. Mikroszkópos képeket is szerettünk volna katalizátoraink morfológiájáról, ezért transzmissziós elektronmikroszkóppal (TEM), valamint pásztázó elektronmikroszkóppal (SEM) készítettünk felvételeket. A szerkezet további felderítésére Raman spektroszkópiát, hőmérséklet programozott redukciót (TPR) alkalmaztunk, a fajlagos felületek meghatározásához pedig Brunauer-Emmett-Teller (BET) gázadszorpciót. Katalitikus tulajdonságaikat szén-dioxid hidrogénezési reakcióban vizsgáltuk különböző hőmérsékleteken és a keletkezett termékeket gázkromatográffal (GC) azonosítottuk.