Valorizing CO2: Exploring catalysts and process design for the methanol-mediated synthesis of C4+ fuels

Promovendus/a: Foteini Lappa

Promotor(en): Prof. ir. Michiel Dusselier, Dr. Grégoire Leonard

Onder de vele technologieën die zijn bestudeerd om CO₂-emissies te verminderen door deze op te vangen, op te slaan of te gebruiken, heeft de thermokatalytische omzetting van CO₂ naar waardevolle koolwaterstoffen veel aandacht gekregen. Het gebruik van methanol als tussenstap is een interessante route, omdat methanol op zichzelf al een product met hoge waarde is en kan worden gecombineerd met het methanol-naar-koolwaterstoffen-proces, dat hoge selectiviteit naar een reeks producten kan bereiken.

De praktische doelstellingen van deze doctoraatstudie zijn om de complexe tandemkatalytische systemen beter te begrijpen en bepaalde aspecten te onderzoeken die tot nu toe weinig zijn bestudeerd of vanuit een ander perspectief zijn bekeken. Het proefschrift begint met een kritische literatuurstudie die zich richt op de meest recente ontwikkelingen in het vakgebied (Hoofdstuk 1) en gaat vervolgens verder met een gedetailleerde beschrijving van de reikwijdte en doelstellingen van het onderzoek (Hoofdstuk 2). In Hoofdstuk 3 wordt het belang van de keuze van de bedconfiguratie voor het tandemsysteem van ZnZrOx en bèta-zeolieten besproken. Met gebruik van de kennis die in Hoofdstuk 3 is verkregen, wordt in Hoofdstuk 4 geprobeerd de prestaties van hetzelfde tandemsysteem te verbeteren (door modificaties van het oxide, modificaties van het zeoliet en het toevoegen van een extra reactiestap door een extra katalytische laag toe te voegen). In Hoofdstuk 5 werd een reactiemodel ontwikkeld, waarbij de experimentele gegevens uit de voorgaande hoofdstukken als input werden gebruikt. Ten slotte wordt in Hoofdstuk 6 een bespreking gegeven van de toekomstige potentiële ontwikkelingen van het huidige werk.