Experimentele en theoretische studie van de fundamentele mechanismen van stikstoffixatie door plasma en plasma-katalyse: ontwikkeling van nieuwe, milieuvriendelijke en efficiënte processen (NITROPLASM).

Stikstof is een cruciaal element voor levende organismen op aarde. De transformatie van atmosferische N2 in moleculen die geïncorporeerd kunnen worden door de meeste organismen (zgn. N2 fixatie) wordt ofwel gedaan door microorganismen of door energetisch kostelijke chemische processen (bliksem, het Haber- Bosch (H-B) proces). Vermits de theoretische limiet voor de energie- consumptie van N2 fixatie via non-thermisch plasma (NTP) meer dan 2.5 keer lager is dan de energie-consumptie van het H-B proces, heeft dit project als doel om de NTP processen voor N2-fixatie te bestuderen, via zowel reductie als oxidatie. Het doel is om een gedetailleerd inzicht te krijgen in de N2 fixatie-mechanismen in N2/O2 en N2/CH4 plasma's door gecombineerde experimenten en numerieke simulaties van een groot aantal plasma-types, met inbegrip van plasma-vloeistof-ontladingen. Om de N2 fixatiesnelheid en het rendement te verhogen, zal ook plasmakatalyse bestudeerd worden in dezelfde gasmengsels. De katalysatoren zullen bereid worden via traditionele alsook plasma-gebaseerde calcinatie en plasma-gebaseerde modificatie van de "supports" en gesynthetiseerde katalysatoren. In dit project wensen we dus fundamenteel inzicht te verkrijgen in de mechanismen van plasma-gebaseerde N2 fixatie in de gasfase, vloeistoffase en aan katalysatoroppervlakken.

Trefwoorden:PLASMAMODELLERING, PLASMACHEMIE, PLASMACATALYSE, PLASMAREACTOR

Disciplines:Toegepaste wiskunde, Klassieke fysica, Fysica van gassen, plasma's en elektrische ladingen, Fysische chemie

Project type:Samenwerkingsproject