(1) We will show that nano sized samples of SAPO-34 synthesized by microwave heating presents much higher lifetime than standard-SAPO-34 synthesized by conventional hydrothermal method for the reaction of methanol to olefins. (2) We will stabilize the Nano SAPO-34 in the ways such as steaming with water or calcinated in H2 condition. (3) The treatment of mix alkali treatment with proper TPAOH/NaOH could make composites with mesopore and microporous structure in the zeolite ZSM-5 to reduce strong acid quantity and the change the selectivity of the main product. (4) Different 8MR zeolite show different selectivity and lifetime in the same condition in the reaction of methanol to olefins. / Li, Z. (2014). New micro and mesoporous materials for the reaction of methanol to olefins [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/44229 / TESIS

The indiscriminate emission of CO2 is drastically aggravating climate change. Carbon Capture and Utilization (CCU) was born as a complementary solution to this issue. This thesis studies the consumption of carbon dioxide in industrial processes, starting from synthesis gas, and using this building block in subsequent syntheses; ultimately integrating CO2 utilization with previously non-CO2 consuming processes.

In dieser Arbeit werden kalt-abgeschiedene Mehrkomponentenschichtelektroden hin-sichtlich ihrer elektrokatalytischen Eigenschaften untersucht. Die Mehrkomponenten-schichten aus Gold, Nickel und ggf. Antimon werden auf einem Kohlenstoffträgermaterial abgeschieden. Dabei handelt es sich um Metallkomponenten, die sich unter ther-modynamischen Bedingungen nicht mischen. Unter UHV-Bedingungen wird ein hochdispergierter bzw. amorpher Zustand erzwungen. Die frisch hergestellte Mehrkomponentenschicht ist elektrochemisch inert. Zyklovoltammetrische Untersuchungen führen zu dem Schluß, daß sich die Oberflächenschicht im elektrochemischen Experiment verändert. Die Elektrooxidation der Alkohole Methanol, Ethanol und Ethylenglykol in KOH-Lösung tritt erst nach einer Aktivierungsphase auf. Die elektrokatalytischen Eigenschaften der reinen Metalle treten zutage. Mittels der in situ Infrarotspektroskopie werden Formiat, Acetat und Glykolat als Oxidationsprodukte der obengenannten Alkohole identifiziert. Oberflächen-Ramanmessungen werden unter der Fragestellung durchgeführt, ob die kalt-abgeschiedenen Schichten einen Oberflächenverstärkungseffekt (SERS-Effekt) zeigen: Es werden Ramanmessungen von Pyridin als Sondenmolekül in KOH-Lösung an Mehrkomponentenschichtelektroden und an massiven Mehrkomponentenelektroden durchgeführt. / The electrooxidation of methanol, ethanol and ethylene glycol at cold deposited trimetallic thin layers of gold, nickel and antimony on glassy carbon in contact with an alkaline electrolyte solution was studied with cyclic voltammetry and in situ infrared reflection absorption spectroscopy. A new procedure of spectra acquisition resulting in an improved suppression of spurious bands caused by volatile components in the sample chamber of the infrared spectrometer was employed. Formate, acetate and glycolate are detected as oxidation products. The thin layer electrodes are also investigated with Raman spectroscopy (surface enhanced Raman spectroscopy), whereby pyridine is used as probe molecule.

The focused laser beam delivered by the high-power laser system PALS was used for laboratory simulation of high-energy-density events in a planetary atmosphere. Several model gas mixtures were prepared to mimic the mildly reducing early Earth's atmosphere (CO-N2-H2O) as well as the atmosphere of Saturn's moon Titan and the strongly reducing early Earth's atmosphere (CH4-N2-H2O). In situ investigation of transient species generated by the laser-induced dielectric breakdown in the gaseous mixtures was performed by optical emission spectroscopy (OES). Final products of laser-plasma initiated chemical reactions were identified and determined by advanced mass-spectrometry (SIFT-MS) and absorption FT-IR spectroscopy. High-power laser system SOFIA was utilized to simulate in our laboratory a high-velocity impact into the icy satellites of the outer planets of the Solar system. OES was engaged in probing the plasmas produced by the SOFIA beam focused on ice surfaces (water, methanol, formamide), while final products were analyzed by means of gas chromatography (GC/MS) and mass-spectrometry (SIFT-MS).

Idag är marinindustrin helt beroende av fossila bränslen. I detta arbete har en kvalitativ litteraturstudie genomförts i syfte att presentera ett perspektiv på vad som skulle kunna vara realistiskt möjligt idag när det gäller användning av alternativa bränslen för att begränsa växthusgasutsläppen från sjöfartsindustrin. Det finns många olika bränslen som kan användas i antingen en förbränningsmotor eller i bränsleceller. Vätgas har den ultimata lösningen när det gäller hållbarhet på grund av den tekniska enkelheten i utvinningen och förutsägbara utsläpp. På grund av bristen på tekniska lösningar som säkerställer driftstabilitet och tillgång är vätgas inte möjligt att införa i stor industriell skala för närvarande. Metanol verkar ha en mer lovande framtid på kort sikt och sekundärt biobränslen, inklusive förnybar metanol, på lång sikt. Metanol har redan en befintlig infrastruktur och används redan som framdrivningsmedel i vissa fartyg. Just nu kommer nästan all metanol från fossila bränslen. Även om tillgången på metanol är fossil, bidrar den ändå till mindre utsläpp i en livscykel än av konventionellt marint bränsle gör. För det andra kan den produceras via en förnybar process som involverar biomassa bland annat. Andra biobränslen som biodiesel har liknande egenskaper som konventionell marin diesel och är förnybar, koldioxidneutral och kan produceras från en rad olika råvaror. Den geografiska spridningen av råvaror kan dock vara en utmaning för den lokala tillgången, men det betyder inte automatiskt att det inte kan distribueras över hela världen. Ett annat problem som är förknippat med biobränslen är tillgången på biomassa. Tillgången till biomassa är begränsad på grund av efterfrågan på mat, därför kommer produktion av icke-ätbara grödor som odlas för det enda syftet att producera biobränsle att behövas för att överkomma en eventuell tillgångsproblematik i framtiden. Mängden bränsle som marinindustrin efterfrågar kan sannolikt inte produceras från ett enda råmaterial i framtiden, så det är troligt att en blandning av olika biobränslen som produceras från olika råvaror kan vara en realistisk möjlighet i framtiden. / Today the marine industry is fully dependent on fossil fuels. In this paper a qualitative literature study has been performed to present a perspective of what could be realistically possible today in terms of usage of alternative fuels to limit the GHG-emissions caused by the marine shipping industry. There are a lot of different fuels than can be applied in either an internal combustion engine or in fuel cells. Hydrogen possesses the ultimate solution in terms of sustainability because of the technical simplicity of extraction and predictable emissions. However, due to the lack of technical solutions that will ensure operational stability and supply, hydrogen is not feasible on a large industrial scale at this time. Methanol seems to have a more promising future in short term and secondly biofuels, including renewable methanol, in the long term. Methanol already has an existing infrastructure and is already being used in ships. However, as of right now almost all methanol is derived from fossil fuels. Even though the supply of methanol is fossil, it still contributes to less emissions than of conventional marine fuel. Secondly it can be produced with a renewable process involving biomass. Other biofuels like biodiesel possess similar properties that of conventional marine diesel and is renewable, carbon neutral and can be produced from a range of different feedstocks. However, the geographic diffusion of feedstocks can be a challenge to local supply, but that does not automatically mean that it can’t be distributed worldwide. Another problem that is associated is with biofuels is the availability of biomass. Biomass availability is limited due to demand of food, hence production of non-edible crops that are grown for the sole purpose of biofuel production will be needed to overcome supply issues in the future. The volume of fuel that the marine industry demands likely can’t be produced from a single feedstock in the future so it’s likely that a blend of different biofuels produced from different feedstocks could be a possibility in the future.

Vid Klinisk kemi och farmakologi, Specialkemi, vid Skånes universitetssjukhus, Lund, utförs kvantifiering med LC-MS/MS av antipsykotiska och antidepressiva läkemedelskoncentrationer i serum med acetonitril (ACN) som mobilfas. ACN är på grund av sin höga elueringsstyrka ett av de vanligaste organiska lösningsmedlen vid reversed phase (RP) kromatografi, men uppvisar samtidigt en hög toxicitet med risk för stora leveransproblem. I syfte att reducera mängden ACN undersöktes därför möjligheten till ett mobilfasbyte till metanol (MeOH). Ordinarie metod jämfördes med tre nyutvecklade metoder med MeOH-baserad mobilfas. I en av metoderna ändrades endast mobilfas och elueringsgradient, medan två av metoderna även använde andra sorters RP-kolonner med anpassade elueringsgradienter. Samtliga analyter uppvisade godkänd separation och retention vid eluering med MeOH, men stor fluktuation från referensmetod sågs vid kvantifieringen av flera analyter, däribland olanzapin, desmetylolaznapin och mirtazapin. Liknande avvikelser med avseende på regression och kvantifieringsdifferens observerades vid eluering med andra sorters RP-kolonner. Detta indikerar att vidare optimering av andra vätskekromatografiska och masspektrometriska parametrar bör utföras innan metoderna kan valideras. / The quantification of antipsychotics and antidepressants in human serum with LC-MS/MS is usually performed with acetonitrile (ACN) as mobile phase. ACN is one of the most common organic solvents in reversed phase (RP) chromatography thanks to its high elution strength but is also highly toxic and can at times suffer from major delivery problems. The present study investigated the possibility of replacing ACN with methanol (MeOH) as primary organic solvent with the purpose of reducing the total ACN-usage. Three newly developed methods for chromatographic analysis of antipsychotic and antidepressant drugs using MeOH as organic solvent as part of the mobile phase were compared to the routine method in regard to analyte separation and retention, as well as the relative quantification of substance. In one of the methods only the mobile phase and elution gradient was changed whereas different types of RP columns were applied in addition to the changed mobile phase in the other two. All substances showed acceptable separation and retention when eluted with MeOH but displayed large fluctuations in the quantification of the analyzed substances, more specifically olanzapine, desmethylolanzapine and mirtazapine, in comparison to the reference method. Similar deviations in terms of regression and quantification bias were observed when analytes were eluted with MeOH through other types of RP columns. This indicates that further optimization of other parameters relating to the chromatography and mass spectrometer should be performed before validation.

The static equilibrium isothermal sorption of dioxane, ethyl acetate, and methanol vapors by POM polyoxometalates with the structure of buckyball (Mo132, Mo72Fe30) and torus (Mo138), and also polymer-salt compositions containing POM were studied. The changes in the chemical potentials of the components and the Gibbs energy of the interaction of POMs, polymers, and compositions with low molecular weight liquids are calculated. The Gibbs energies and entropies of interaction of the components of the POM – polymer systems are estimated. The stability of the POM structure before and after sorption was investigated by IR spectroscopy. It was established that all investigated POMs exhibit the highest sorption capacity for dioxane, the lowest for ethyl acetate. Mo132 exhibits maximum affinity for sorbates, Mo72Fe30 exhibits a minimum affinity, and Mo138 occupies an intermediate position. It was established that PVP and PVA adsorb methanol in significantly larger quantities compared with compositions containing POM. The same rule is observed for PVP-POM systems in the case of dioxane. PVA practically does not absorb dioxane, but the introduction of POM in films of polyvinyl alcohol leads to the appearance of the sorption ability of the film. For all compositions a decrease in the Gibbs energy of the interaction of components and an increase in entropy were found, which can be associated with loosening and partial destruction of the crystal structure of the POM when polymer chains are introduced into it. The structure of polyoxomolybdates was found to be stable in dioxane vapors, and is also preserved in polymer-salt compositions before and after sorption. / Изучена статическая равновесная изотермическая сорбция паров диоксана, этилацетата и метанола полиоксометаллатами ПОМ со структурой букибола (Mo132, Mo72Fe30) и тора (Mo138), а также полимерно-солевыми композициями, содержащими ПОМ. Рассчитаны изменения химических потенциалов компонентов и энергии Гиббса взаимодействия ПОМов, полимеров, композиций с низкомолекулярными жидкостями. Оценены энергии Гиббса и энтропии взаимодействия компонентов систем ПОМ – полимер. Методами ИК- спектроскопии исследована стабильность структуры ПОМ до и после сорбции. Установлено, что наибольшую сорбционную способность все исследованные ПОМ проявляют к диоксану, наименьшую – к этилацетату. Максимальное сродство к сорбатам проявляет Mo132, минимальное – Mo72Fe30, Mo138 занимает промежуточное положение. Установлено, что ПВП и ПВС сорбируют метанол в существенно больших количествах по сравнению с композициями, содержащие ПОМ. Такая же закономерность наблюдается для систем ПВП – ПОМ в случае диоксана. ПВС практически не поглощает диоксан, но введение ПОМ в пленки поливинилового спирта приводит к возникновению сорбционной способности пленки. Для всех композиций ПОМ -полимер обнаружено уменьшение энергии Гиббса взаимодействия компонентов и возрастание энтропии, которое может быть связно с разрыхлением и частичным разрушением кристаллической структуры ПОМ при внедрении в нее полимерных цепей. Обнаружено, что структура полиоксомолибдатов стабильна в парах диоксана, а также сохраняется в полимерно-солевых композициях до и после сорбции.

Zur Entwicklung eines effizienten Verfahrens zur CO2-Hydierung im Dreiphasensystem erfolgten in dieser Arbeit Untersuchungen zur Optimierung des Katalysatorsystems, zum Screening nach neuen geeigneten Lösungsmitteln und zum Einfluss der Prozessführung. Durch Variieren des Trägersystems und der Präparationsmethode ergaben sich sieben Kupferkatalysatoren, welche sich in ihren Eigenschaften und ihrer katalytischen Aktivität unterschieden. Zudem gelang die Immobilisierung von Kupferkatalysatoren auf Aluminiumoxid und auf Glas. Es wurde eine kontinuierliche Anlage mit Rieselbettreaktor entwickelt und in Betrieb genommen, welche die Durchführung der CO2-Hydrierung in Gasphase und im Dreiphasensystem bei bis zu 90 bar ermöglicht. Im Batchversuch zeigte sich der Einfluss der Lösungsmittel auf die Effizienz des Katalysators. Vielversprechende Lösungsmittel wurden dann zur Methanolsynthese im kontinuierlichen Prozess eingesetzt, um den Einfluss der Prozessbedingungen zu untersuchen.

I takt med att sjöfartsindustrin söker hållbara alternativ till traditionella bränslen har LNG och metanol framstått som lovande alternativ till diesel. Denna studie syftar till att identifiera arbetsmiljörisker vid hantering av LNG, metanol och diesel som fartygsbränsle. Genom en dokumentär forskningsmetodik har säkerhetsdatablad, lagtexter och tidigare studier analyserats. Resultaten visar att LNG, metanol och diesel har unika riskprofiler: LNG medför kvävningsrisk och köldskador, metanol är mycket giftigt och kan orsaka allvarliga hälsoproblem, inklusive blindhet och dödsfall, medan diesel är cancerframkallande och kan leda till organskador. Utbildning för hantering av LNG och metanol inkluderar specifika IGF-kurser, medan diesel kräver grundläggande säkerhetsutbildning. Studien understryker vikten av strikta säkerhetsprotokoll och omfattande utbildning för att effektivt hantera dessa risker. / As the maritime industry seeks sustainable alternatives to traditional fuels, LNG and methanol have emerged as promising options compared to diesel. This study aims to identify occupational safety risks associated with handling LNG, methanol, and diesel as ship fuels. Using a documentary research methodology, safety data sheets, regulations, and previous studies were analyzed. The findings reveal distinct risk profiles: LNG poses asphyxiation and frostbite hazards, methanol is highly toxic and can cause severe health issues, including blindness and death, while diesel is carcinogenic and can lead to organ damage. Training for LNG and methanol includes specific IGF code courses, while diesel requires basic safety training. The study highlights the importance of stringent safety protocols and comprehensive training to mitigate these risks effectively.

Urgent CO2 mitigation strategies are crucial to combat climate change. Power-to-X encompasses the conversion of renewable electricity into carbon-neutral fuels, such as hydrogen and its derivatives. E-methanol, both an e-fuel and a platform chemical, can be obtained by combining hydrogen with biogenic CO2. Moreover, e-methanol holds the potential to defossilize both heavy transportation and chemical sectors, by reducing the reliance on fossil fuels. Sweden and Finland are global leaders in the wood processing industry, offering substantial potential for capturing and utilizing biogenic CO2 emissions from industrial flue gases in e-methanol production. The pulp and paper industry and the energy sector with combined heat and power plants are identified as the best point sources for biogenic emission capture in Sweden and Finland, due to their substantial use of biomass and biofuels. The thesis comprises a quantitative analysis with cost curve calculations to identify the key cost drivers of a power-to-methanol project. Additionally, a qualitative analysis is conducted to examine other important aspects influencing the project’s feasibility, such as power plant availability, environmental benefits, and grid availability. The levelized cost of e-methanol is calculated to range from 1,873 to 951 €/t depending on production capacity and electricity price area, compared to the current market value of fossil methanol estimated at an average of approximately 250 €/t. The key cost drivers for e-methanol projects include initial investments in technologies such as water electrolysis and carbon capture technology, as well as potential requirements for seasonal CO2 storage. A project’s geographical location will also impact production costs due to fluctuating electricity prices and grid availability in different electricity price areas. Among these areas, price area FI turned out to be the most feasible, while SE1 and SE3 are considered the least feasible regions for implementing a power-to-X project. Nevertheless, power-to-methanol presents an opportunity for the establishment due to society’s dependence on carbon. However, due to the high production costs, the realization of a power-to-methanol project might be infeasible without financial support, subsidies, and regulatory frameworks promoting and increasing the demand for sustainable and environmentally friendly fuels. / Akuta åtgärder krävs för att minska koldioxidutsläpp som är avgörande för att bekämpa den pågående klimatförändringen. Power-to-X innebär omvandling av förnybar elektricitet till koldioxidneutrala bränslen, såsom vätgas och dess derivat. E-metanol är både ett elektrobränsle och en viktig komponent inom kemikalieindustrin som främställs genom att kombinera grön vätgas och biogen koldioxid. E-metanol har potential att minska beroendet av kol inom sektorer för tungtransport och kemikalieindustrin genom att ersätta användandet av fossila bränslen. Sverige och Finland är världsledande inom skogsindustrin och har en betydande potential att fånga och använda biogen koldioxid från industriella rökgaser i produktionen av e-metanol. Pappersmassafabriker och energisektorn med kraftvärmeverk identifieras som de bästa punktkällorna för infångning av biogena utsläpp i Sverige och Finland, tack vare deras omfattande användning av biomassa och biobränslen. Uppsatsens omfattas en kvantitativ analys för kostnadsberäkningar, samt en kvalitativ analys för att undersöka andra viktiga aspekter som påverkar projektets genomförbarhet, såsom tillgänglighet av industrier, miljöfördelar samt möjligheten till att få en anslutningspunkt på elnätet. Produktionskonstnaden för e-methanol beräknas variera mellan 1 873 €/t till 951 €/t beroende på productionskapacitet och elprisområde, jämfört med det nuvarande marknadsvärdet för metanol som ligger runt 250 €/t. De primära kostnadsdrivarna i dessa projekt är investeringskostnaderna i tekniker så som elektrolyser och teknik för koldioxidinfångning, samt eventuella kostnader för långtidslagring av koldioxid. Projektets geografiska placering påverkar också produktionskonstanderna på grund av variationer i elpris och tillgång till elnätskapacitet i olika områden. Resultaten pekar på att det mest lämpliga prisområdet är FI, medan prisområde SE1 och SE3 anses vara minst lämpliga för implementeringen av ett power-to-X-projekt. Trots detta finns det stor potential för realiseringen av e-metanol baserat på samhällets beroende av kol. På grund av de höga produktionskostnaderna kan projektets genomförbarhet dock vara osäker utan ekonomiskt stöd, subventioner och regulationer som förespråkar och ökar efterfrågan på miljövänliga bränslen.