احیای فوتوکاتالیستی دی اکسیدکربن به متان تجدیدپذیر توسط دی اکسیدتیتانیوم اصلاح شده با بیسموت و مس
سال انتشار: 1399
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: فارسی
مشاهده: 135
فایل این مقاله در 13 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد
- صدور گواهی نمایه سازی
- من نویسنده این مقاله هستم
استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:
شناسه ملی سند علمی:
JR_ARCPE-4-3_004
تاریخ نمایه سازی: 10 دی 1403
چکیده مقاله:
تبدیل گاز گلخانهای دیاکسیدکربن به مواد شیمیایی با ارزش افزوده که به عنوان تکنولوژی سوختهای خورشیدی شناخته شده است به دلیل داشتن پتانسیل رفع همزمان مشکل گرمایش جهانی و محدودیت منابع انرژی، از آغاز قرن بیست ویکم توجه زیادی را به خود جلب کرده است. در همین راستا، در پژوهش حاضر فوتوکاتالیست دیاکسیدتیتانیوم (TiO۲) اصلاح شده با بیسموت و مس(CuBiT)، با استفاده از روش سل ژل و تلقیح مرطوب تهیه شده و به عنوان کاتالیزور در تبدیل فوتوکاتالیستی دیاکسیدکربن به متان تجدیدپذیر ارزیابی گردید. نتایج آنالیزهای پراش پرتو ایکس (XRD)، تصاویر میکروسکوپ الکترونی گسیل میدانی (FESEM) و میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) صحت ساخت نانوذرات TiO۲ با اندازه کریستالهای حدود ۲۰ نانومتر را تایید نمودند که با افزودن بیسموت به ساختار آن، اندازه ذرات کوچکتر شدند. همچنین، به کمک آنالیز های طیف سنجی انرژی پرتو ایکس (EDX) و آنالیز پراکندگی عناصر (Elemental mapping) مشخص شد که بیسموت و مس به طور یکنواخت در ساختار نانوذرات وارد شدهاند. آنالیز طیف سنجی بازتاب پخشی (DRS) نیز کوچکتر شدن گاف انرژی را در نمونه های حاوی بیسموت و مس نشان داد که موجب جذب نور در ناحیه مرئی میشود. بعلاوه، نتایج آنالیز طیف سنجی فوتولومینسانس (PL) نیز کاهش چشمگیر نرخ بازترکیبی الکترون و حفره ها را در نانوکامپوزیت تهیه شده نشان میدهد. نتایج آزمایشهای احیای دیاکسیدکربن مشخص کرد که واردکردن ۳ درصد وزنی بیسموت و ۱.۵ درصد وزنی از مس در ساختار TiO۲ میزان تولید متان را نسبت به TiO۲ خالص تا ۶.۳ برابر افزایش خواهد یافت. این فعالیت فوقالعاده در تولید متان را میتوان به توانایی ترکیبات بیسموت در جذب و فعالسازی مولکولهای دیاکسیدکربن و جداشدن موثر حاملان بار که به وسیله مس ایجاد شده است، نسبت داد. مزید بر موارد مذکور، کوچکتر شدن اندازه ذرات در کنار افزایش سطح ویژه کاتالیست نیز نقش مثبت قابل توجی در بهبود سرعت احیای دیاکسیدکربن داشته است.
کلیدواژه ها:
Photocatalytic reduction of Carbon dioxide ، Titanium oxide modification ، Renewable methane ، Doping of bismuth ، impregnation of copper ، احیای فوتوکاتالیستی دی اکسیدکربن ، اصلاح دی اکسید تیتانیوم ، متان تجدیدپذیر ، واردکردن بیسموت ، تلقیح مس
نویسندگان
محسن مرادی
Chemical Engineering Department, Sharif University of Technology, Tehran, Iran
افسانه سادات لاریمی
Department of chemical and process engineering, Niroo research institute, Tehran, Iran
فرهاد خراشه
Chemical Engineering Department, Sharif University of Technology, Tehran, Iran
رضا نعمت الهی
Chemical Engineering Department, Sharif University of Technology, Tehran, Iran
مراجع و منابع این مقاله:
لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
