5557

مطالعه كاربرد تيتانيوم دي اكسيد در تجزيه فوتوكاتاليستس آب

۹۷-۹۸

دكتر علي اله وردي

يكي از مشكلاتي كه دنياي امروز با آن سروكار دارد كمبود سوخت‌هاي فسيلي و نيز آلودگي ناشي از آن‌ها است. گاز هيدروژن به دليل عدم توليد آلودگي و دارا بودن انرژي قابل توجه به عنوان يك سوخت سبز مورد تحقيق قرار گرفته است. يكي از روش‌هاي سبز و كم هزينه توليد هيدروژن تفكيك فوتوكاتاليستي آب با استفاده از نور خورشيد است. تيتانيوم دي‌اكسيد يك نيمه‌رسانا با گاف انرژي حدود 2/3 الكترون‌ولت است كه به دليل پايداري فوتوشيميايي بالا، طول عمر زياد و غير سمي بودن محبوب‌ترين فوتوكاتاليست در تفكيك آب مي‌باشد. روش¬هاي زيادي براي توليد نانولوله¬هاي تيتانيوم دي‌اكسيد وجود داردكه در اين ميان روش آندايزينگ الكتروشيميايي به دليل كنترل بالايي كه مي‌توان بر روي مورفولوژي و ابعاد نانولوله‌ها داشت مناسب‌ترين است. اما تيتانيوم دي‌اكسيد يك سري كمبودها مانند نوتركيبي سريع الكترون‌ها و حفره‌هاي برانگيخته شده، سرعت زياد واكنش برگشت توليد آب و غير فعال بودن در زير نور مرئي دارد كه باعث مي‌شود نرخ توليد هيدروژن با استفاده از تفكيك فوتوكاتاليستي آب پايين باشد. تحقيقات براي رفع اين مشكلات در سال‌هاي اخير گسترش چشمگيري داشته است و روش‌هاي جديد مانند دوپينگ آنيون، حساس‌سازي به رنگ و كاشت يون‌هاي فلزي كه تاثير بالاي در افزايش عملكرد نانولوله‌هاي تيتاينوم دي‌اكسيد در تفكيك فوتوكاتاليستي آب داشته‌ است ظهور كرده‌اند. برخي از اين روش‌هاي اصلاح مقدار توليد هيدروژن را به 400 برابر نيز افزايش مي‌دهند.

12/9/2018 12:00:00 AM

58861

1397/10/18