Characterization of electrical properties of nanostructural catalysts Ce1-xCoxO2-q for low-temperature incineration of VOCs.

Lotne związki organiczne (LZO) ze względu na swoje toksyczne właściwości mają bardzo istotny wpływ na środowisko i zdrowie człowieka. LZO przyczyniają się między innymi do powstawania smogu fotochemicznego, ubytków ozonu atmosferycznego, a także do powstawania ozonu troposferycznego - niebezpiecznego dla organizmów żywych. Eliminowanie LZO z powietrza jest zatem konieczne. Obiecujące wyniki daje spalanie katalityczne, ze względu na ograniczone powstawanie produktów ubocznych, a także oszczędność energii. Dużą popularnością cieszą się katalizatory oparte na tlenkach metali przejściowych - głównie dzięki niższym kosztom produkcji i równie wysokiej efektywności jak stosowane dotąd katalizatory na bazie metali szlachetnych.W ramach badań otrzymano tlenek ceru (IV) z 1%, 15% oraz 20% domieszką kobaltu. Syntezy dokonano metodą odwróconej nanoemulsji typu w/o. Uzyskane prekursory poddano analizie termograwimetrycznej (EGA - TGA/DTG/SDTA) w celu uzyskania optymalnych warunków do procesu kalcynacji. Skład fazowy oraz rozmiar krystalitów określono na podstawie badań rentgenowskich (XRD). Wykorzystując metodę czterosondową dokonano pomiarów przewodnictwa elektrycznego otrzymanych katalizatorów w atmosferze powietrza oraz argonu, wyznaczono również energię aktywacji dla wszystkich próbek.Przeprowadzone badania potwierdziły, że domieszkowanie pozytywnie wpływa na właściwości elektryczne tlenku. Wartość przewodnictwa rosła wraz ze wzrostem ilości domieszki. Dodatek kobaltu spowodował wygenerowanie dodatkowych wakancji tlenowych, dzięki czemu wymiana nośników ładunku zachodziła sprawniej.Volatile organic compounds (VOC), due to their toxic properties has essential influence on the environment and people's health. VOCs are responsible for an appearance of photochemical smog, the depletion of atmospheric ozone layer and the formation of ground-level ozone, which is harmful for all living organisms. The limitation of VOCs emission is necessary. The catalytic incineration has promising results due to the limited formation of by-products and energy efficiency. Catalysts based on selected transition metals are receiving increased attention because of the low-cost production and as high activity as precious metal based systems.In this work cerium oxide with 1%, 15% and 20% of cobalt dopant were prepared using reverse nanoemulsion method. The obtained precursors were investigated by thermal analysis (EGA - TGA/DTG/SDTA) in order to determine optimal conditions for calcination process. The structure and average crystallite size was estimated using powder XRD measurements. Electrical conductivity measurements of obtained catalysts were carried out with four-probe method in an air and argon atmosphere, activation energy of electrical conductivity was also calculated for all samples.The work reaffirmed that doping has a positive impact on electrical properties of catalysts. Cobalt doping increases the electrical conductivity. Oxides with dopants obtain higher concentration of structural defects what contributes to higher electrical conductivity