Please use this identifier to cite or link to this item:
https://olympias.lib.uoi.gr/jspui/handle/123456789/39690Full metadata record
| DC Field | Value | Language |
|---|---|---|
| dc.contributor.author | Τζήμα, Χαρά | el |
| dc.date.accessioned | 2025-12-19T07:14:50Z | - |
| dc.date.available | 2025-12-19T07:14:50Z | - |
| dc.identifier.uri | https://olympias.lib.uoi.gr/jspui/handle/123456789/39690 | - |
| dc.rights | Default License | - |
| dc.subject | Αφυδρογόνωση του Μυρμηκικού Οξέος | el |
| dc.subject | Καταλύτες Σιδήρου | el |
| dc.subject | Παραγωγή Υδρογόνου | el |
| dc.subject | Ομογενής Κατάλυση | el |
| dc.subject | Ετερογενής Μοριακή Κατάλυση | el |
| dc.subject | Υβριδικά υλικά Πυριτίας-Τριαζίνης | el |
| dc.subject | PNP Υποκαταστάτες | el |
| dc.subject | Καταλύτες Παλλαδίου | el |
| dc.subject | Υφάσματα Πυριτίας | el |
| dc.title | Μεγάλης κλίμακας, επιτόπια παραγωγή H2 από μυρμηκικό οξύ με μοριακούς καταλύτες υποστηριγμένους σε τροποποιημένη με τριαζίνη σίλικα | el |
| dc.type | masterThesis | en |
| heal.type | masterThesis | el |
| heal.type.en | Master thesis | en |
| heal.type.el | Μεταπτυχιακή εργασία | el |
| heal.classification | Επιτόπια Παραγωγή Υδρογόνου | el |
| heal.dateAvailable | 2025-12-19T07:15:51Z | - |
| heal.language | el | el |
| heal.access | free | el |
| heal.recordProvider | Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων. Σχολή Θετικών Επιστημών | el |
| heal.publicationDate | 2025-12-05 | - |
| heal.abstract | Η παρούσα μεταπτυχιακή διπλωματική εργασία εστιάζει στην καταλυτική αφυδρογόνωση του φορμικού οξέος, μιας καταλυτικής διεργασίας που συγκεντρώνει αυξημένο επιστημονικό ενδιαφέρον ως βιώσιμη και ασφαλής μέθοδος επιτόπιας παραγωγής υδρογόνου υπό ήπιες συνθήκες. Στο πλαίσιο της ενεργειακής μετάβασης, το φορμικό οξύ αναδεικνύεται ως ελκυστικός υγρός φορέας υδρογόνου, γεγονός που καθιστά κρίσιμη την ανάπτυξη αποδοτικών και σταθερών καταλυτικών συστημάτων. Η έρευνα οργανώθηκε σε δύο αλληλοσυμπληρούμενες κατευθύνσεις: (α) τη μελέτη και βελτιστοποίηση του ομογενούς καταλυτικού συστήματος FeII/PP3 (β) τη σύνθεση νέων ετερογενών υβριδικών καταλυτών βασισμένων σε τροποποιημένη με τριαζίνη σίλικα, στα οποία ακινητοποιούνται μοριακά σύμπλοκα ή νανοσωματίδια Pd. Αρχικά πραγματοποιήθηκε εκτενής φασματοσκοπική μελέτη του ομογενούς συστήματος FeII/PP3, προκειμένου να αποσαφηνιστούν οι κύριοι μηχανισμοί απενεργοποίησής του. Η ελεγχόμενη διαδοχική προσθήκη του φωσφινικού υποκαταστάτη PP3 οδήγησε σε εντυπωσιακή ενίσχυση της καταλυτικής συμπεριφοράς του συστήματος, με αύξηση της παραγωγής αερίων κατά 967% και σημαντική επιμήκυνση του χρόνου ζωής του κατά 778%. Στο πλαίσιο της παρούσας εργασίας, προτείνεται για πρώτη φορά η χρήση πυριτίας τροποποιημένης με τριαζίνη ως σταθερής υβριδικής μήτρας για την υποστήριξη μοριακών συμπλόκων με PNP υποκαταστάτες. Τα νέα υλικά (HyM@PNP και HyM@PNP-FeII) αναπτύχθηκαν μέσω δύο συμπληρωματικών συνθετικών προσεγγίσεων, δείχνοντας ότι η επιλογή της συνθετικής μεθόδου επηρεάζει καθοριστικά την απόδοση και τη σταθερότητα των τελικών καταλυτών. Αξιοποιώντας τη λογική των παρεμβάσεων που εφαρμόστηκαν αρχικά στο ομογενές σύστημα FeII/PP3, υιοθετήθηκε αντίστοιχη στρατηγική και στα ετερογενή υλικά, οδηγώντας σε αξιοσημείωτη ενίσχυση της αποδοτικότητάς τους. Πέραν των ακινητοποιημένων μοριακών συμπλόκων, μελετήθηκε και η ακινητοποίηση νανοσωματιδίων Pd σε τροποποιημένη με τριαζίνη πυριτία, για την αφυδρογόνωση του φορμικού οξέος σε υδατικό περιβάλλον. Στη μελέτη αυτή διερευνήθηκε συστηματικά η επίδραση της επιφανειακής τροποποίησης της μήτρας στην αποδοτικότητα των νανοσωματιδίων, αναδεικνύοντας τη σημασία της χημικής δομής του υποστρώματος στη συνολική λειτουργία του καταλύτη. Στο παράρτημα παρουσιάζεται, επιπλέον, μια νέα προσέγγιση προ-επεξεργασίας του φορμικού οξέος μέσω επιφανειακής τροποποίησης υφάσματος πυριτίας, με στόχο τη βελτίωση της αποδοτικότητας του ομογενούς συστήματος FeII/PP3 κατά την καταλυτική αντίδραση. Συνολικά, η εργασία καταδεικνύει ότι η εις βάθος κατανόηση των μηχανισμών της αντίδρασης και ο στοχευμένος σχεδιασμός υβριδικών υλικών μπορούν να οδηγήσουν σε ουσιαστική βελτίωση της απόδοσης και της διάρκειας ζωής τόσο των ομογενών όσο και των ετερογενών καταλυτικών συστημάτων. Τα ευρήματα συνεισφέρουν ένα συνεκτικό πλαίσιο για την ανάπτυξη νέων, αποδοτικών υλικών σε εφαρμογές παραγωγής υδρογόνου. | el |
| heal.abstract | This Master’s thesis focuses on the catalytic dehydrogenation of formic acid, a reaction that has attracted growing scientific interest as a sustainable and safe method for in-situ hydrogen production under mild conditions. In the context of the energy transition, formic acid emerges as a promising liquid organic hydrogen carrier, highlighting the critical need for efficient and robust catalytic systems. The research was organized along two complementary directions: (a) the study and optimization of the homogeneous FeII/PP3 catalytic system, and (b) the synthesis of new heterogeneous hybrid catalysts based on triazine-modified silica, in which molecular complexes or Pd nanoparticles are immobilized. Initially, an extensive spectroscopic investigation of the FeII/PP3 system was performed to clarify the main deactivation mechanisms. The controlled sequential addition of the phosphine ligand PP3 led to a remarkable enhancement in catalytic performance, with a 967% increase in gas production and a 778% extension of catalyst lifetime. In this work, the use of triazine-modified silica as a stable hybrid matrix for supporting molecular PNP-complexes is proposed for the first time. The new materials (HyM@PNP and HyM@PNP-FeII) were developed via two complementary synthetic approaches, demonstrating that the choice of synthetic method critically affects the efficiency and stability of the resulting catalysts. Applying the intervention strategies initially established for the homogeneous FeII/PP3 system to the heterogeneous materials, resulted in a significant improvement of their catalytic performance. Beyond the immobilized molecular complexes, the study also investigated the immobilization of Pd nanoparticles on triazine-modified silica for the aqueous-phase dehydrogenation of formic acid. The effect of surface modification of the matrix on nanoparticle performance was systematically examined, highlighting the importance of the chemical structure of the support in determining overall catalyst behavior. The appendix presents an additional approach involving pre-treatment of formic acid via surface-modified silica fabric, aimed at enhancing the efficiency of the homogeneous FeII/PP3 system during catalysis. Overall, this work demonstrates that a deep understanding of reaction mechanisms combined with the targeted design of hybrid materials can substantially improve both the activity and durability of homogeneous and heterogeneous catalytic systems. The findings provide a coherent framework for the development of new, efficient materials for hydrogen production applications. | en |
| heal.advisorName | Λουλούδη, Μαρία | el |
| heal.committeeMemberName | Λουλούδη, Μαρία | el |
| heal.committeeMemberName | Δεληγιαννάκης, Ιωάννης | el |
| heal.committeeMemberName | Πλακατούρας, Ιωάννης | el |
| heal.academicPublisher | Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων. Σχολή Θετικών Επιστημών. Τμήμα Χημείας | el |
| heal.academicPublisherID | uoi | el |
| heal.numberOfPages | 174 | el |
| heal.fullTextAvailability | true | - |
| Appears in Collections: | Διατριβές Μεταπτυχιακής Έρευνας (Masters) - ΧΗΜ | |
Files in This Item:
| File | Description | Size | Format | |
|---|---|---|---|---|
| Master_Χαρά_Τζήμα.pdf | Μεταπτυχιακή Διπλωματική Εργασία - Χαρά Τζήμα | 8.71 MB | Adobe PDF | View/Open |
Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.
