PHOTOCATALYTIC CONVERSION OF CO2 TO HYDROCARBONS USING CU-ZN/TIO2 CATALYST
No Thumbnail Available
Date
Authors
ADEEM GHAFFAR RANA
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Saudi Digital Library
Abstract
منذ عشر سنين هنالك زيادة في ثاني اكسيد الكربون 5% (20ppm) في الهواء الجوي بسبب احتراق الهيدروكربونات. تقنية التحليل الضوئي الحفاز استعملت لتدوير ثاني اكسيد الكربون الجوي الى الهيدروكربونات مفيدة. اختزال ثاني اكسيد الكربون الى الهيدروكربونات يقلل من ثاني اكسيد الكربون في الهواء الجوي وايضا تعويض جزئي لمتطلب الطاقة في العالم في هيئة وقود. في هذه الاطروحة, نهدف الى دراسة تأثير ثاني أكسيد التيتانيوم المطور بالمعدن على التحليل الضوئي الحفاز لاختزال ثاني اكسيد الكربون. عديد من ثاني أكسيد التيتانيوم المطور بالمعدن قد تم تحضيره باستعمال تقنية التحليل بالتبليل. المعادن المختارة Cu-Zn-Cu/Zn للتحليل الضوئي الحفاز لاختزال ثاني اكسيد الكربون. الحفاز المحضر قد تم التأكد منه باستعمال XRD-SEM-EDX-FTIR-TGA و ادمصاص وامتزاز النايتروجين. لوحظ أن طور الحفاز المطور بالمعدن ثابتة في اناتيز. مساحة السطح الحفاز المطور بالمعدن 8.59 m2/g. تم التأكد باسخدام XRD النجاح في تحميل Cu و Zn. التكوين العنصري للمعادن المحملة على الحفاز وجدت عن طريق EDX. التكوين الهيكلي للحفاز تمت دراسته بواسطة SEM. الحفاز المطور بالمعدن تم اختباره باستعمال الاشعة فوق البنفسجية 60 W خلال 3 مصابيح كل منها 20 W ذو شدة قدرها 254 nm طول موجي. الحرارة والضغط كانا حرارة الغرقة و1 bar بالترتيب. الحفاز تم دراسته نسب مولية H2 /CO2 4-2. الحفاز عرض لمدة 30 min قيل التحليل. الغاز الخارج من المفاعل تم تحليله باستعمال GC و الذي أكد تحويل CO2. حفازات متعددة تم اختبارها. أولا ثاني أكسيد التيتانيوم خالصا لاختزال ثاني اكسيد الكربون: التحويل حوالي 9.65% نسبة مولية 4/1. كفاءة التحويل ازدادت 38% مع تدعيم بالمعدن Cu. اضافة Zn لم تؤثر حيث فشلت electron trap على سطح ثاني أكسيد التيتانيوم بسبب conduction band. التحسين المزدوج لثاني أكسيد التيتانيوم مع Cu-Zn بالتآزر على تحسين كفاءة الحفاز 48% بالمقارنة مع ثاني أكسيد التيتانيوم الخالص و 8% الحفاز المعدل بـ Cu. هذا العمل قد تم معرضا للاشعة فوق البنفسجية ويقترح في المستقبل العمل خلال الاشعة الضوئية واستعمال معادن اخرى لتحسين ثاني أكسيد التيتانيوم, لنتمكن من زيادة كفاءة التحويل وامكانية جعلها مربحة في المجال الصناعي.