Absorption X-ray Spectroscopy for detailed characterization of NiMo catalysts used for biofuel production

Viktiga resultat som projektet gav

Projektet avser att använda röntgenabsorptionsspektroskopi (XAS) för att studera oxidationstillstånd och struktur hos en katalysator för omvandling av lignin till förnybart bränsle. Två typer av prover studerades: 1) Industriella prover konstruerade för krackning av lignin och 2) Modellsystem bestående av nanopartiklar, utvecklade för att i framtiden kunna studera den katalytiska processen in situ. Båda materialen består av en blandning av Nickel och Molybden, i det första fallet adsorberat på ett substrat av Al2O3. Projektet är ett samarbete mellan SunCarbon, RISE och Lunds universitet.

Långsiktiga effekter som förväntas

Det finns idag en stor potential i konvertering av lignin till biobränsle. Lignin bildas bland annat som en restprodukt från massa- och pappersindustrin. Ett av de viktigaste stegen vid konvertering till biobräsnle är katalytisk vätebehandling. För denna process har SunCarbon utvecklat en industrianpassad NiMo/Al2O3 katalysator. En nyckel för att optimera produkten för denna process är en djupare förståelse av katalysatormaterialet och dess funktion, något som tekniker tillgängliga vid LSRI kan vara till stor hjälp för.

Upplägg och genomförande

Kärnan i projektet var XAS-mätningar på strålröret BALDER, MAX IV. Utöver XAS-mätningarna ingår att ta fram och preparera prover samt karakterisera dessa med kompletterande tekniker så som TEM, XRD och XPS. Under projektet har vi valt att primärt fokusera på XANES och har tittat på båda typer av prover vid två olika Ni:Mo-förhållanden. Vi har även satt upp och genomfört in-situ studier av redox-reaktioner, under värmning och det att H2 respektive O2 flödats över provet.