Katalytisk destruering av miljøfarlige gasser

Lystgass (N2O) og nitrogen oksider (NOX) er kjente miljøfarlige kjemiske forbindelser, hvor lystgass er en klimagass som blir dannet blant annet under produksjon av salpetersyre brukt i gjødselframstilling.

Nitrogen oksider blir for eksempel dannet under forbrenningsprosess i bilmotorer, og forårsaker dannelse av smog i urbane strøk som kan gi store helsemessige konsekvenser, spesielt for personer med luftveisproblemer. For å redusere utslipp av disse forbindelsene, blir det i dag brukt blant annet katalysatorer i fabrikker og bilmotorer.

Elly Karlsen har i avhandlingen studert ved bruk av kvantekjemiske metoder, katalytisk dekomponering av lystgass (N2O) ved bruk av jord-alkali metall oksider. Hun har her studert mulige mekanismer for denne dekomponeringsprosessen.

I dette arbeidet er det også blitt fokusert på den kjemiske egenskapen til katalysatoren som er avgjørende for aktiviteten i dekomponeringsprosessen av lystgass. En grunnlegende forståelse av mekanismer og kjemiske egenskaper til katalysatorer er viktig i utvikling av nye bedre og mer effektive katalysatorer.

Et annet tema i avhandlingen er relatert til innlagringsmekanisme av nitrogen oksider (NOX) på katalysatormateriale brukt i bilmotorer som kjøres på overskudd av luft (lean-burn motorer). I dette mekanismestudiet har hun blant annet forklart hvorfor barium oksid (BaO) egner seg så bra som innlagringskomponent i katalysatorsystemet.

Hun har også her vist deaktiveringseffekten svoveloksider dessverre har på denne komponenten. Svovel i bensin er i dag den største utfordringen for å anvende NOX lagringskonseptet i bilkatalysatorer.

Elly Karlsen er utdannet cand. scient i teoretisk kjemi ved universitet i Tromsø i 1995. Hun begynte samme år som forsker ved Norsk Hydros konsern forskningssenter i Porsgrunn. Dr. grads studiet ble påbegynt i slutten av 1997. Karlsen er for tiden ansatt som senior forsker ved Olje og Energi forskningssenteret i Porsgrunn.