Original Title:
Παραγωγή «πράσινου» υδρογόνου από το νερό κατά την ακτινοβόληση τροποποιημένων νανοσωματιδίων τιτανίας με ηλιακό φως
Creator:
Τζεβελεκίδης, Παναγιώτης
Μητσοπούλου, Χριστιάνα Α.
Affiliation:
Εργαστήριο Ανόργανης Χημείας, Τμήμα Χημείας, Εθνικό και Καποδιστριακό Πανεπιστήμιο Αθηνών, Πανεπιστημιούπολη, Ζωγράφου, Ελλάδα
Abstract:
Με την ενεργειακή κρίση να μην αποτελεί πλέον μελλοντικό σενάριο αλλά να επηρεάζει την
καθημερινότητα όλων, η αξιοποίηση εναλλακτικών καυσίμων κρίνεται αναγκαία. Το
υδρογόνο αποτελεί μια ιδανική επιλογή καυσίμου καθώς έχει μεγάλο ενεργειακό
περιεχόμενο, ενώ η καύση του παράγει μηδενικό περιβαλλοντικό αποτύπωμα[1]. Ένας από
τους πλέον υποσχόμενους τρόπους παραγωγής υδρογόνου είναι η φωτοκαταλυτική
διάσπαση του νερού με χρήση νανοδομημένων ημιαγωγών και την ακτινοβόλησή τους με
ηλιακό φως[2]. Το διοξείδιο του τιτανίου (TiO2) αποτελεί έναν ευρέως μελετημένο φωτοκαταλύτη που χαρακτηρίζεται από χαμηλή τοξικότητα και μεγάλη χημική σταθερότητα, με την δράση του όμως να περιορίζεται από τον γρήγορο ανασυνδυασμό των
φωτοπαραγόμενων φορτίων και την απορρόφηση στο εγγύς υπεριώδες[3].
Στην παρούσα μελέτη αναπτύχθηκε μια χαμηλού κόστους συνθετική πορεία για την
παραγωγή νανοσωματιδίων τιτανίας (TiO2) τροποποιημένων με χαλκό (Cu). Ο χαρακτηρισμός
τους έγινε με συνδυασμό τεχνικών, όπως περιθλασιμετρία ακτίνων X (XRD), φασματοσκοπία
UV-Vis, PL, IR-ATR και Raman καθώς και ηλεκτρονική μικροσκοπία σάρωσης (SEM). H
δυνατότητα απορρόφησης τους στο φάσμα του ορατού αξιολογήθηκε μέσω της
αποικοδόμησης της χρωστικής Μπλε του Μεθυλενίου κατά την ακτινοβόλησή τους με λάμπες
LED. Η δραστικότητα τους στην φωτοκαταλυτική διάσπαση του νερού για την παραγωγή
υδρογόνου μελετήθηκε σε διαφορετικά εύρη μηκών κύματος της ηλιακής ακτινοβολίας, ενώ
προσδιορίστηκε η συγκέντρωση του χαλκού που οδήγησε το καταλυτικό σύστημα στη
μέγιστη δραστικότητα.
Acknowledgements
Η παρούσα έρευνα συγχρηματοδοτείται από τον Ειδικό Λογαριασμό Ερευνών του ΕΚΠΑ και
μέσω του Επιχειρησιακού Προγράμματος «Ανταγωνιστικότητα, Επιχειρηματικότητα και
Καινοτομία (ΕΠΑνΕΚ) ΕΣΠΑ 2014–2020», (ΕΠΣ: 5131364), στο πλαίσιο της δράσης «ΕΡΕΥΝΩΔΗΜΙΟΥΡΓΩ-ΚΑΙΝΟΤΟΜΩ», που έχει συγχρηματοδοτηθεί από το Ευρωπαϊκό Ταμείο Περιφερειακής Ανάπτυξης (ΕΤΠΑ) και από Εθνικούς Πόρους.
Main subject category:
Environment
Keywords:
ενεργειακή κρίση
εναλλακτικές μορφές καυσίμων
νανοσωματίδια τιτανίας
Notes:
Includes bibliographical references:
1. K. Maeda, K. Domen, Photocatalytic Water Splitting: Recent Progress and Future Challenges, The Journal of Physical Chemistry Letters 18 (2010) 2655–2661.
2. S. Grushevskaya, I. Belyanskaya, Ο. Kozaderov, Approaches for Modifying OxideSemiconductor Materials to Increase the Efficiency of Photocatalytic Water Splitting, Materials 15 (2022) 4915.
3. M. Khairy, W. Zakaria, Effect of metal-doping of TiO2 nanoparticles on their photocatalytic activities toward removal of organic dyes, Egyptian Journal of Petroleum 4 (2014) 419-426.
