Pripravljena je bila vrsta elektrokatalizatorjev tipa Pt-povrhnjica z namenom, da poveča njihova pecifična in masna aktivnost pri MOR in ORR, torej pri dveh reakcijah z visoko aktivacijo polarizacije. Zaradi poznanih efektov katalizatorji Pt-povrhnjica pomikajo ORR potencial na višjo vrednost za 50 mV. Dodadtek Ru najbolj aktivnemu PtCu/C ORR katalizatorju izkazuje širšo okno v potencialu, v katerem ima MOR tudi do petkrat višje vrednosti v tokovni gostoti kot komercialni PtRu(1:1) katalizatorji.
F.02 Pridobitev novih znanstvenih spoznanj
COBISS.SI-ID: 5034266Uporabili smo mehanizem reakcije z alkoholom (npr. z metanolom) med različnimi olji, alkoholi in homogenimi bazičnimi katalizatorji za določitev kemijske kinetike in termodinamike na osnovi sestave maščobnih kislin, pri čemer smo razlikovali med trigliceridi, digliceridi, monogliceridi ter alkilnimi estri maščobnih kislin (npr. metilnimi estri maščobnih kislin, FAME) z vezanimi skupinami, izvirajočimi iz gadoleinske, linolejske, linolenske, oleinske, palmitinske in stearinskimi kisline. Njihovo koncentracijo smo merili z uporabo izboljšanega postopka za tekočinsko kromatografijo visoke ločljivosti (HPLC). Omejitve zaradi toka tekočin in difuzije v emulziji smo upoštevali v celokupnem modelu z določitvijo difuzijskih koeficientov, porazdelitvenih koeficientov, molskih prostornin, vrelišč in viskoznosti posamičnih zvrsti. Pred-eksponentne faktorje in aktivacijske energije smo povezali z zgradbo reaktantov, vmesnih in končnih produktov, pri čemer smo upoštevali število ogljikovih atomov, dvojnih vezi in alkilnih verig po postopku premih in mešanih modelov odzivne površine. Razviti model se lahko uporabi za šaržne in pretočne reaktorje, npr. za izboljševanje novih mikro-strukturiranih postopkov in tistih v industrijskem merilu, ter za različna rastlinska in neužitna olja (odpadna olja od kuhanja in maščobe Jatrophe in mikro-alg).
F.02 Pridobitev novih znanstvenih spoznanj
COBISS.SI-ID: 5447450Inovativno gorivo druge generacije je bilo pridobljeno z metodo nizkotemperaturnega ultrazvočnega utekočinjanja odpadne lesne biomase v glicerolu, dietilen glikolu in p-toluensulfonski kislini in nadaljnje hidrodeoksigenacije ob prisotnosti različnih heterogenih katalizatorjev in donorskih topil. Depolimerizacija in raztapljanje celuloze, hemiceluloze in lignina z uporabo odpadnega glicerola iz proizvodnje biodizla predstavlja izjemno trajnostno pot termokemijske pretvorbe biomase v tekočo obliko. Gorivne lastnosti solvoliznega olja, ki vsebuje 25-33 ut% utekočinjene smrekove in jelkove žagovine, so bile izboljšane z metodo hidrodeoksigenacije z uporabo heterogenega katalizatorja pri 300 °C in 8 MPa tlaka vodika. Kinetična študija je potekala v največji možni odsotnosti upora proti toplotnemu in snovnemu toku, med tem ko je bila aktivnost katalitskega hidrokrekinga in hidrodeoksigenacije preskušana na štirih NiMo/Al2O3 bi-funkcionalnih katalizatorjih v oksidni, reducirani in sulfidni obliki, med drugim pa tudi na Ni/Al2O3-SiO2, MoS2, Pd/Al2O3 in Pd/C. Efekt dodatka topil, ki lahko nastopajo kot donorji vodika v obliki prostih radikalov, je bil preskušen z uporabo tetralina, fenola, 2-propanola, piridina, m-krezola, antracena, cikloheksanola in ksilena. Razvit je bil reakcijski model kinetike združkov (Lumped kinetic model) za določitev kinetike hidrogenolize, dekarboksilacije, dekarbonilacije in hidrokrekinga produktov utekočinjanja, kot je levulinska kislina, gvajakol in hidroksimetilfurfural (HMF), glede na prisotne funkcionalne skupine in iz njih izhajajočih plinskih produktov, kvantificiranih z uporabo infrardeče spektroskopije. Za ovrednotenje gorivnih lastnosti so bile določene tudi reološke lastnosti in zgornje kalorične vrednosti tekočega produkta.
F.02 Pridobitev novih znanstvenih spoznanj
COBISS.SI-ID: 5395994V farmacevtski industriji in farmakologiji imajo procesi kristalizacije in raztapljanja pomembno vlogo pri proizvodnji in fiziološkem delovanju aktivnih farmacevtskih učinkovin. Za farmacevtsko industrijo je predvsem pomembna prekristalizacija in ostale fazne spremembe v zaključnih procesih, medtem ko je za farmakologijo pomembna topnost prenašalcev zdravil, kot so npr. tablete. V opravljenem raziskovalnem delu smo raziskovali brezvodno obliko amplodipina iz njenih osnovnih strukturnih in konformacijskih karakteristik s pomočjo molekularnega modeliranja. Proučevali smo proces nastanka trdne snovi iz raztopine na laboratorijskem nivoju ter industrijsko delovanje z uporabo modelov, ki temeljijo na hidrodinamskih karakteristikah v kristalizatorju pod vplivom mešanja (s pomočjo računske dinamika tekočin (CFD)), transportnih pojavih (prenos toplote) in modeliranja populacijskih bilanc. Simulacije so razkrile, da je proces mogoče učinkoviteje voditi s sejanjem in s širjenjem metastabilnega območja (izognitev nukleacije v območju prenasičenja), s čemer lahko dobimo enakomerno velikostno porazdelitev delcev.
F.02 Pridobitev novih znanstvenih spoznanj
COBISS.SI-ID: 5502746Odpadna lesna biomasa, ki vsebuje celulozo, hemicelulozo in lignin je bila utekočinjena pri nizkotemperaturni solvolizi ob pomoči ultrazvoka v glicerolu, dietilglikolu in p-toluensulfonski kislini. Sledila je nadgradnja utekočinjene biomase z uporabo bi-funkcionalnega katalizatorja NiMo/Al2O3. Izvedena je bila študija vpliva temperature (200−350 °C), hitrosti segrevanja (2,5–10,0 K min−1), tlaka vodika ali dušika (2−8 MPa), hitrosti mešanja (250−1000 min−1) in vpliv količine dodanega donorskega topila (tetralin) ter katalizatorja na hitrost deoksigenacije. Reakcije hidrodeoksigenacije produktov utekočinjanja, kot je npr. levulinska kislina, so bile spremljane na osnovi analize funkcionalnih skupin z uporabo infrardeče spektroskopije, med tem ko je bil katalizator karakterizeran z uporabo metod vrstične elektronske mikroskopije (SEM), energijske disperzijske spektroskopije (EDX) ter rentgenske praškovne difrakcije (XRD). Kemijska kinetika hidrodeoksigenacije (HDO), dekarbonilacije in dekarboksilacije je bila spremljana na osnovi novo razvitega modela združkov, ki temelji na znanih reakcijskih mehanizmih in reakcijskih poteh, med tem ko se je zunanji upor proti prenosu snovi izkazal kot nepomemben faktor pri testiranih hidrodinamskih pogojih. Prisotnost reakcij hidrokrekinga je bila potrjena z znižano viskoznostjo tekočega produkta, med tem ko so nadgradnjo gorivnih lastnosti potrdile meritve zgornje kalorične vrednosti.
F.02 Pridobitev novih znanstvenih spoznanj
COBISS.SI-ID: 5432346