Naslov
FOTOKATALIZA U ZAŠTITI OKOLIŠA I PROIZVODNJI ENERGIJE
(Photocatalysis in environmental protection and energy production)

Autori
Zadro, Karla

Vrsta, podvrsta i kategorija rada
Ocjenski radovi, diplomski rad, preddiplomski

Fakultet
Fakultet kemijskog inženjerstva i tehnologije

Mjesto
Zagreb

Datum
10.09

Godina
2018

Stranica
49

Mentor
Tomašić, Vesna

Ključne riječi
heterogena fotokataliza, fotokatalizator, fotoreaktor, energija zabranjene zone, dopiranje, fotokatalitičko razdvajanje vode
(heterogeneous photocatalysis, photocatalyst, photoreactor, band gap, doping mechanism, photocatalytic water splitting)

Sažetak
Fotokatalitički procesi u posljednjim desetljećima imaju sve veću ulogu u zaštiti okoliša. Iako je fotokataliza relativno nova metoda i još uvijek je u razvoju, njen velik potencijal potiče znanstvenike na daljnja intenzivna istraživanja. Heterogena fotokataliza posebno je zanimljiva zbog brojnih prednosti vezanih uz primjenu u realnim sustavima. Cilj ovog rada bio je pregled osnovnih značajki fotokatalitičkih procesa koji imaju potencijalnu primjenu u zaštiti okoliša i proizvodnji energije. U uvodnom dijelu rada objašnjeni su mehanizam i kinetika heterogenih fotokatalitičkih reakcija te je opisan utjecaj različitih procesnih varijabli na ukupnu brzinu reakcije. Iako se u praksi još uvijek najviše primjenjuje TiO2 kao fotokatalizator, u radu su navedeni i drugi potencijalni fotokatalizatori. Osim kemijskog sastava fotokatalizatora, izuzetno je važna i izvedba fotokatalizatora odnosno njegov smještaj u fotoreaktoru, o čemu ovisi i ukupna učinkovitost fotokatalitičkog procesa. Zbog toga je u radu detaljno opisana imobilizacija fotokatalizatora na odgovarajući nosač primjenom sol-gel metode. Također je dan pregled fotokatalitičkih reaktora i navedene su njihove specifične značajke s obzirom na potencijalnu primjenu. Fotokataliza se najčešće primjenjuje za pročišćavanje voda i otpadnih voda te pročišćavanje zraka i obradu otpadnih plinova. Stoga su ta područja primjene detaljno opisana i analizirana na odabranim primjerima. Također je objašnjeno fotokatalitičko razdvajanje vode kao primjer primjene fotokatalize pri proizvodnji energije te druga područja primjene čije mogućnosti se još istražuju. U raspravi i perspektivnom dijelu prikazana su dosadašnja postignuća u istraživanju fotokatalitičkih procesa vezana uz povećanje ukupne učinkovitosti, a poseban naglasak dan je na dopiranje fotokatalizatora. Kao napredna vrsta fotokatalizatora navedeni su nanokompozitni fotokatalitički materijali, namijenjeni razgradnji farmaceutika u otpadnim vodama. U završnom dijelu rada opisani su solarni fotoreaktori. U radu su analizirani i nedostaci fotokatalitičkih procesa koji otežavaju njihovu komercijalizaciju, primjerice relativno mala učinkovitost procesa u određenim uvjetima primjene koja je najčešće izazvana deaktivacijom fotokatalizatora, rekombinacijom parova elektron-šupljina i dr. čimbenicima. Prema očekivanjima, daljnji razvoj i detaljna analiza fotokatalitičkih procesa u budućnosti će značajno utjecati na kvalitetu ljudskoga života i stanje okoliša.

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Kemijsko inženjerstvo

POVEZANOST RADA