سنتز و ارتقا عملكرد ماتريس نانولوله تيتانيوم دي‌اكسيد در تفكيك فتوكاتاليستي آب

كارشناسي ارشد

امروزه با افزايش جمعيت و مشكلات زيست محيطي ناشي از سوخت‌هاي فسيلي، هيدروژن به عنوان يك سوخت سبز توجه محققين را به خود جلب كرده است. يكي از روش‌هاي سبز توليد هيدروژن، تفكيك فتوكاتاليستي آب به‌كمك آرايه نانولوله‌هاي تيتانيوم دي‌اكسيد است. تيتانيوم دي‌اكسيد داراي مشكلاتي از قبيل نوتركيبي سريع الكترون‌ها و حفره‌هاي برانگيخته شده توسط تابش نور و عريض بودن گاف انرژي است، كه اين امر باعث كاهش نرخ توليد هيدروژن مي‌شود. در اين تحقيق آرايه نانولوله‌هاي تيتانيوم دي‌اكسيد به كمك روش اكسيداسيون آندي الكتروشيميايي سنتز شدند. يكي از مشكلات اين روش، عدم پايداري مطلوب آرايه نانولوله‌ها بر روي بستر و پوسته‌اي شدن آن پس از آندايزينگ و تكليس است، كه با تغيير مقدار آمونيوم فلوريد درون الكتروليت و تغيير اختلاف پتانسيل و زمان سنتز اين مشكل بر طرف شد. در ادامه براي دستيابي به آرايه نانولوله‌هاي منظم از سنتز دو مرحله‌اي استفاده شد و نانولوله‌هايي با ساختار منظم به‌دست آمد. براي افزايش نرخ توليد هيدروژن، نقره نيترات بر روي نانولوله‌هاي تيتانيوم دي‌اكسيد به دو روش همزمان با آندايزينگ و حمام شيميايي آلايش شد. نقره به‌دليل كاهش گاف انرژي تيتانيوم دي‌اكسيد و كاهش نوتركيبي الكترون‌ها و حفره‌ها باعث افزايش فعاليت فتوكاتاليستي آرايه نانولوله‌هاي تيتانيوم دي‌اكسيد شد. نرخ توليد هيدروژن در حالت آلايش شيميايي حين آندايزينگ 40 درصد و در حالت آلايش به روش حمام شيميايي 23 درصد نسبت به نمونه شاهد افزايش پيدا كرد.

193868

دانشگاه علم و صنعت ايران

صنايع شيميايي معدني

دكتر علي اله وردي