Sintesi e sperimentazione di materiali innovativi per il trattamento del syngas da carbone

Obiettivo dell’attività è stato quello di studiare, sintetizzare, caratterizzare e testare l’efficienza di materiali innovativi basati in particolare su nanocompositi da utilizzare nel sistema di desolforazione a caldo dell’H2S in alternativa sia all’uso di sorbenti tradizionali come ossido si zinco e carbone attivi, che ai processi per via umida, basati sull’impiego di ammine. Si è proceduto con un’estensiva analisi della letteratura e stato dell’arte con l’intento di fornire una panoramica sull’importanza dell’argomento in studio e dei sistemi attualmente utilizzati. È stata selezionata pertanto come fase attiva l’ossido di ferro, e come supporto sul quale confinarla, una silice mesostrutturata denominata SBA‐15. È stata inoltre condotta un’estesa caratterizzazione strutturale, morfologica e tessiturale del materiale prodotto attraverso diffrazione di raggi‐X, spettroscopia infrarossa, microscopia elettronica in trasmissione e fisisorbimento di azoto. Queste hanno rivelato che la tecnica di impregnazione impiegata ha permesso un’alta dispersione della fase attiva sul supporto e che la mesostruttura viene preservata insieme ad un’alta area superficiale. Le prestazioni desolforanti hanno messo in luce che la capacità di ritenzione dello zolfo è significativamente più elevata se posta a confronto con l’ossido di zinco. Inoltre sulla base dei risultati maturati nella scorsa annualità si è optato per la preparazione di sistemi a base di ZnO su silice mesostrutturata sotto forma di pellet e di geometrie definite e dell’ordine dei 3‐8 mm. Tali sistemi compositi sono stati caratterizzati con le tecniche di caratterizzazione succitate. Uno studio preliminare sulla cattura di CO2 è stato condotto sintetizzando due sistemi di SBA‐15 modificata con diverse quantità di un funzionalizzante amminico. Tali sistemi sono stati caratterizzanti mediante diffrazione di raggi‐X e fisisorbimento di azoto e sottoposti a diversi cicli di adsorbimento/desorbimento di CO2. I risultati ottenuti mostrano che tali materiali sono promettenti in termini di capacità di adsorbimento e di rigenerabilità.