Naslov
Primjena metalima modificiranih oksidnih poluvodiča za fotokatalitičku redukciju
(Application of metal-modified semiconductors for photocatalytic reduction)

Autori
Romac, Sandra

Vrsta, podvrsta i kategorija rada
Ocjenski radovi, diplomski rad

Fakultet
Fakultet kemijskog inženjerstva i tehnologije

Mjesto
Zagreb

Datum
27.09

Godina
2021

Stranica
53

Mentor
Kovačić, Marin

Ključne riječi
fotokazaliza, metalima-modificirani poluvodiči, redukcija
(photocatalysis, moetal-modified semiconductors, reduction)

Sažetak
Velik broj ekoloških problema s kojima se danas susrećemo je posljedica proizvodnje i korištenja tradicionalnih izvora energije. Široka upotreba fosilnih goriva vodi prema energetskoj krizi i jedan je od najvećih uzroka neprekidnom rastu koncentracije CO2 u atmosferi. Fotokatalitička redukcija se, uz primjenu u organskoj sintezi, može koristiti za konverziju CO2 u solarna goriva što istovremeno smanjuje onečišćenje okoliša te daje čisti i obnovljivi izvor energije. Glavni izazov u realizaciji takvog procesa je pronalazak odgovarajućeg fotokatalizatora, a među brojnim materijalima titanijev dioksid je za tu svrhu privukao najviše pažnje. Unatoč brojnim prednostima, njegova učinkovitost za redukciju CO2 nije dovoljna, no uz određene modifikacije njegova redukcijska svojstva mogu biti značajno poboljšana. U ovom je radu, uz čisti TiO2, sol-gel metodom sintetizirano šest njegovih modifikacija dopiranjem bakrovim i natrijevim kationima u različitim koncentracijama, a svi su sintetizirani fotokatalizatori karakterizirani na FTIR-u. Provedena je fotokatalitička redukcija NaHCO3 sa svim sintetiziranim uzorcima. Za vrijeme reakcija, na TOC analizatoru je praćena promjena ukupnog organskog ugljika, a na HPLC-u kvalitativno i kvantitativno je provedena analiza potencijalnih produkata, oksalne, mravlje i octene kiseline. Konačni produkti redukcije analizirani su na FTIR spektrometru . Fotokatalizatori Na(6)-TiO2, Na(6)-Cu(1, 5)-TiO2, i Na(12)-Cu(1, 5)-TiO2 pokazali su veću konverziju HCO3- u organski ugljik za 60%, 28% odnosno 23% u odnosu na čisti TiO2, fotokatalizator Na(12)-Cu(3)-TiO2 sličnu, a fotokatalizatori Na(6)-Cu(3)-TiO2 i Na(12)-TiO2 slabiju konverziju. Oksalna, mravlja i octena kiselina nisu potvrđene kao produkti redukcije , a kao takvi predloženi su metanal i metanol. Potrebna je daljnja analiza kako bi se otkrili točni uzroci lošijim redukcijskim svojstvima Na(6)-Cu(3)-TiO2 i Na(12)-TiO2 te potvrdili predloženi redukcijski produkti.

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Kemijsko inženjerstvo

POVEZANOST RADA