kl.
10.00
-
15.00
Vestfold, Campus Vestfold, A1-36
Kim Robert Gustavsen skal forsvare sin avhangling for graden philosophiae doctor (ph.d.) ved Universitetet i Sørøst-Norge.
Han har fulgt doktorgradsprogrammet anvendte mikro- og nanosystemer ved Fakultet for teknologi, naturvitenskap og maritime fag.
Alle interesserte ønskes velkommen til prøveforelesning og diputas på campus eller digitalt.
Sammendrag
Økende nivåer av karbondioksid (CO2) i atmosfæren er en stor utfordring for samfunnet og klimaet vårt. Det er avgjørende å utvikle og bruke miljøvennlige energiteknologier for å redusere vår avhengighet av fossile brensler.
Et eksempel på en slik teknologi er den elektrokjemiske reduksjonen av CO2, som har potensial til å redusere CO2-utslipp og effektivt lagre energi, spesielt når den kombineres med fornybare kilder som vind- og solkraft. For å optimalisere denne prosessen, er det nødvendig med passende katalysatorer som kan produsere reaksjonsprodukter selektivt, samtidig som de krever minimal energi.
Derfor hadde dette prosjektet som mål å utvikle nye og mer effektive katalysatorer for elektrokjemisk CO2-reduksjon ved å bruke nanostrukturering og lette elementer for å forbedre de katalytiske egenskapene til katalysatoren. For å evaluere de foreslåtte katalysatorene ble det bygget en reaktor for å utføre elektrokjemisk CO2 reduksjon og måle de resulterende gassformige reaksjonsproduktene (H2, CO, CH4, C2H4).
Tre forskjellige katalysatordesign presenteres i dette arbeidet, hver med sin unike anvendelse.
- I det første designet utvikles en forenklet prosess for å skape nanonålstrukturer med høy tetthet på overflaten av kobber (Cu) folier. Den resulterende katalysatoren viser overlegen ytelse sammenlignet med vanlig Cu-folie, og skifter produksjonen av gass fra metan til den mer ønskelige etylen.
- Det andre designet består av sølv-karbon (Ag-C) tynn-filmer som har en porøs overflate som gir store overflateområder og overlegen katalytisk aktivitet. Disse katalysatorene er lovende for produksjon av syntesegass (blanding av H2 og CO i spesifikke forhold), siden konsentrasjonen av C og potensialet på katalysatoren kan kontrollere mengden H2 produsert fra vannspalting og CO produsert fra CO2.
- I det siste designet brukes bor (B) som en modifikator i Ag for å oppnå ~98% effektivitet for CO2-reduksjon til CO. Strukturell analyse avslører "nano-tentakel" strukturer på overflaten, og de forbedrede katalytiske egenskapene tilskrives tvilling krystallvekst og inkludering av B, som reduserer energien som kreves for å redusere CO2 til CO.