Obiettivo 1: Produzione di idrogeno verde e pulito
REFERENTE/I
Nicola Lisi – ENEA
nicola.lisi@enea.it
Attività
L’obiettivo della linea attività è lo sviluppo di nuovi catalizzatori, privi di materiali critici, rari, costosi o che presentino problematiche di sicurezza. Obiettivo del progetto è altresì e lo sviluppo delle tecniche di processo di catalizzatori per l’aumento dell’attività catalitica, sempre nell’ottica della diminuzione dei costi economici ed ambientali dei processi di conversione chimica di interesse energetico.
Tra la attività oggetto dello studio e che riportiamo in questo rapporto sono la deposizione di carboni drogati con azoto.
L’obiettivo è lo sviluppo di una tecnologia che permetta la sintesi di materiali a base di carbonio micro e nanostrutturato contenente al suo interno atomi di azoto e di metalli di transizione. Il drogaggio con azoto e ferro permette di conferire al carbonio proprietà elettro-catalitiche verso la le reazioni di evoluzione dell’ossigeno e dell’idrogeno.
La tecnica utilizzata è la deposizione chimica da fase vapore (CVD) utilizzando precursori in forma gassosa o di vapore che contengono i diversi «atomi» che si intendono inserire in struttura, come ad esempio il metano (C), la piridina (C e N) o il ferrocene (C, Fe).
Figura 1
Sintesi CVD di materiali a base carbonio drogati con azoto
Risultati
L’unità modulare ha la funzione di permettere lo svolgimento del processo di sintesi delle nanopolveri polveri e di tutte le operazioni connesse alla sintesi – quali pulizia delle componenti dell’impianto, sostituzione delle componenti dell’impianto, raccolta delle nanopolveri – in un ambiente chiuso tale che impedisca l’eventuale diffusione delle nanopolveri negli ambienti di lavoro circostanti.
Il collaudo è stato effettuato tramite la sintesi di nanopolveri di zirconia, utilizzando lo zirconio etilesanoato come precursore ed alimentando la fiamma con ossigeno e metano.
Le nanopolveri prodotte nel reattore ( fig 3c) sono state convogliate sia nel filtro utilizzato per la raccolta di polveri in piccola scala, dal quale sono stati raccolti 1 grammo di polvere circa dopo 10 minuti di sintesi, sia nel filtro utilizzato per la raccolta di polveri in larga scala, in cui sono state raccolte 10 g di polvere dopo un’ora di sintesi. L’area superficiale delle polveri sintetizzate risulta essere di 40 m2 /g.
Figura 2
Fotografia del laboratorio e del sistema per la spray pirolisi
Team di ricerca
Nicola Lisi – ENEA
Francesco Boccia – ENEA
In collaborazione con:
Documenti
