فناوري شكافتگي آب فوتوكاتاليتيكي توسط نانوساختار TiO2 براي توليد هيدروژن

هيدروژن مي‌تواند به عنوان يك انرژي پاك و ايده‌آل جايگزين مناسبي براي سوخت‌هاي فسيلي باشد. فناوري شكافتگي آب فوتوكاتاليتيكي پتانسيل بالايي براي توليد هيدروژن دارد. در حال حاضر بازدهي توليد هيدروژن خورشيدي بسيار پايين است. دلايل اصلي كم بودن بازدهي، تركيب شدن مجدد و سريع جفت الكترون/حفره‌هاي توليدشده در اثر فوتون و انجام واكنش برگشت و فعاليت ضعيف نيمه‌رساناها در اثر نور مرئي است. در پاسخ به اين محدوديت‌ها، بررسي هاي زيادي انجام گرفته است. در بعضي از مطالعات اثر افزودن عامل‌هاي الكترون‌دهنده و نمك‌هاي كربنات بررسي شده است. در مطالعات ديگري افزايش فعاليت فوتوكاتاليتيكي در اثر اصلاح نيمه‌رساناي TiO2 با روش‌هايي مانند بارگذاري فلز، دوپه‌كردن يون فلزي، حساس‌سازي با رنگ، نيمه رساناهاي تركيبي و القاء يون فلزي بررسي شده است. در اين گزارش انواع روش‌هاي اصلاح نيمه‌رساناي TiO2 ارائه شده است تا مناسب‌ترين روش انتخاب شده و مورد استفاده قرارگيرد.

Hydrogen can be a suitable alternative for the fossil fuels as a clean and ideal energy. Photocatalytic water-splitting technology has great potential for solar-hydrogen production. Presently, the solar hydrogen production efficiency is too low. The main reasons of low efficiency are the rapid recombination of photo-generated electron/hole pairs and the poor activation of semiconductors by visible light. In response to these deficiencies, many investigations have been performed. In some research the effects of addition of sacrificial reagents and carbonate salts were studied. In other research the enhancement of photocatalytic activity by modification of TiO2 semiconductor by means of metal loading, metal ion doping, dye sensitization, composite semiconductor, and metal ion implantation were studied. This paper was presented a variety of methods of TiO2 semiconductor modification in order that a suitable method was selected and used.