تهیه فیلم های نانوتیتانیای اصلاح شده جهت تبدیل فتوکاتالیستی گاز کربن دی اکسید

فتوسنتز فرآیندی است که نورخورشید، آب و دی اکسید کربن را به کربوهیدرات ها، هیدروژن و اکسیژن تبدیل می کند. فتوسنتز مصنوعی (artificial photosynthesis) یک فرآیند شیمیایی تقلید کننده روند طبیعی فتوسنتز است. فتوسنتز مصنوعی روشی است که از نور لامپ در طیف مرئی برای تهیج نانو فتوکاتالیست جهت احیاء گاز CO۲ برای تولید محصولات هیدروکربنی در یک محیط شبیه سازی شده استفاده می کند. هر فرایند بصورت جداگانه و مستقل انجام می شود. یکی از اصلی ترین مشکلات در زمینه ی فتوکاتالیست، پایین بودن بازده و گزینش پذیری است. دی اکسید تیتانیوم (TiO۲) به دلیل خواص ویژه الکترونیکی و نوری به طور گسترده در فتوکاتالیست ها کاربرد دارد. باند گپ وسیع (TiO۲) و نرخ بالای باز ترکیب الکترون حفره های تولید شده همچنان از نقاط محدودیت استفاده ی گسترده تر از این ماده ارزشمند است. هدف این پژوهش افزایش بازدهی دی اکسید تیتانیوم (TiO۲) در تبدیل CO۲ به سوختهای هیدروکربنی به وسیله ی آبی پروس Prussian blue توسط فتوراکتور گازی است. همچنین در این پژوهش تلاش شده فعالیت فتوکاتالیستی TiO۲ در ناحیه ی نور مرئی افزایش یابد و برخی عوامل موثر بر بازدهی فرآیند، مورد ارزیابی قرار گرفته اند. برای غلبه بر این محدودیت ها از روش های اصلاح استفاده شده است که در این پژوهش اصلاح فتوکاتالیزور به روش دوپ کردن انجام می گردد. به منظور بررسی نمونه سنتز شده از ابزارهای شناسایی XRD SEM , EDX ,Mapping بهره گرفته شد. پودرهای بدست آمده به روش دکتر بلید روی زیر لایه شیشهای لایه نشانی شده است. فیلم های بدست آمده برای انجام تست های فتوکاتالیستی در داخل راکتوری که مجهز به لامپ متال هالید, سیستم خنک کننده, کمپرسور و فن توربو, سنسور دما, فشارسنج, سنسور رطوبت و لوله های استیل ضدزنگ و ضد اسید جهت انتقال گازهای مورد نظر است, قرار گرفت. سپس آلاینده ها به عنوان خوراک همراه با گاز نیتروژن (گاز حامل) وارد راکتور شد. در نهایت برای اندازه گیری غلظت اجزا واکنش و شناسایی ترکیبات تولید شده و راندمان تبدیل گاز CO۲ به محصولات در طی واکنش علاوه بر انالیزهای ذکر شده از آنالیز کروماتوگرافی گازی GC-MASS استفاده می شود.