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CATALISI PER L'AMBIENTE E L'ENERGIA

Sarà studiata la produzione di H2 mediante Steam Reforming di idrocarburi fossili e/o biocombustibili in reattori catalitici continui e reattori catalitici integrati con scambiatori di calore per il recupero termico, impiegando catalizzatori opportunamente formulati realizzati su supporti strutturati con elevate proprietà di trasporto di materia e calore allo scopo di ottenere un'intensificazione del processo di conversione. Verranno valutate le prestazioni catalitiche al variare delle condizioni operative, effettuando prove di durata per valutare eventuali fenomeni di disattivazione.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.Per il trattamento di inquinanti gassosi sarà impiegata la fotocatalisi eterogenea. Verranno preparati e caratterizzati catalizzatori a base di ossidi metallici supportati per reazioni fotocatalitiche di ossidazione totale, variando la formulazione dei catalizzatori e le condizioni operative del processo. Fotocatalizzatori innovativi specifici ad alta selettività saranno formulati per nuovi processi sostenibili di sintesi di prodotti chimici quali l'ossidazione selettiva di propilene ad ossido di propilene. Per la riduzione del carico inquinante presente nelle acque reali e nelle acque di scarico mediante fotocatalisi, l'attività si incentrerà sulla preparazione di nuovi catalizzatori attivi con la radiazione solare. L'obiettivo principale tecnologico è lo sviluppo di un reattore fotocatalitico solare efficiente nella generazione di radicali ossidrilici, che potrebbe anche incorporare un sistema ottico per catturare la luce solare. Per minimizzare la concentrazione di inquinanti in atmosfera sia di ambienti chiusi che aperti, saranno studiati rivestimenti ad attività funzionale. Sarà depositato un sottile stato di materiale fotocatalitico sulla superficie di piastrelle ceramiche. La tecnica di nanofunzionalizzazione sarà ottimizzata al fine di ottenere la massima attività fotocatalitica garantendo il mantenimento delle caratteristiche estetiche del manufatto e conferendo proprietà di autopulenza al materiale. I catalizzatori e i materiali nanofunzionalizzati saranno caratterizzati mediante spettroscopia IR, UV-Vis e MicroRaman per la determinazione delle specie superficiali, microscopia elettronica SEM e/o TEM per l'esame morfologico, porosimetria a mercurio e adsorbimento-desorbimento di azoto per la determinazione delle caratteristiche porosimetriche, diffrattometria a raggi X per lo studio delle fasi cristalline ed ordinate. Le prestazioni catalitiche saranno correlate alla caratteristiche chimico-fisiche per massimizzare sia l'attività che la selettività.