شكافت فوتوكاتاليتيكي آب براي توليد هيدروژن

Hydrogen production by photocatalytic water splitting

شكافت آب با استفاده از نور و يك نيمه هادي يكي از روش هاي جديد توليد هيدروژن است كه به علت سادگي و ارزاني امروزه توجه زيادي را به خود جلب كرده است. در اين تحقيق، توليد فوتوكاتاليتيكي هيدروژن با استفاده از فوتوكاتاليست نانو ذره %wt)/TiO275/0)Pt در نور فرابنفش بررسي شد. اين نانو ذره با استفاده از روش سل-ژل سنتز شده و نشاندن Pt به روش رسوب نوري (Photodeposition) انجام گرديد.اثر پلاتين به عنوان كمك كاتاليست و متانول به عنوان ماده فدا شونده بر راندمان توليد هيدروژن بررسي شدند. اين نانو ذره با استفاده از روش هاي XRD، DRS، ICP و جذب و واجذب نيتروژن تعيين مشخصات شد. نتايج آزمايشات فوتوكاتاليتيكي نشان مي دهد كه حضور پلاتين و متانول روي توليد هيدروژن اثر مثبت داشته اند. سرعت توليد هيدروژن توسط اين نانو ذره نسبت به نمونه تجاري(P25) در همان شرايط مقايسه شد. سرعت توليد هيدروژن در مدت 3 ساعت تابش نور فرابنفش به 87 ميلي ليتر در ساعت به ازا 1 گرم فوتوكاتاليست رسيد كه نسبت به نمونه تجاري P25، 43 برابر است.

The photocatalytic water splitting using photon and a semiconductor is a new method for hydrogen production. In this research, photocatalytic hydrogen production using Pt(0.75wt)/TiO2 photocatalyst has been studied. This nanoparticle was synthesized using sol-gel method. Photochemical deposition method was used for Pt loading. The effect of Pt as a co-catalyst and methanol as a sacrificial agent were investigated. This nanophotocatalyst was characterized using XRD, DRS, BET and ICP methods. The results show that Pt and methanol have positive effect on hydrogen production. Using this nanophotocatalyst, the rate of hydrogen production is 87 mL (h g catal.)-1 in the first 3h of irradiation that is about 43 times more than that of the P25 photocatalyst.