Этот метод может помочь ответить на ключевые вопросы в области искусственного фотосинтеза, такие как фотопроводка углекислого газа к метану. Технология концентрации может не только увеличить интенсивность света, но и уменьшить количество катализатора, а также объем реактора, при одновременном повышении температуры реакции, тем самым увеличивая скорость реакции фоторедукции. Хотя этот метод может дать представление о фотокаталитической сокращения двуокиси углерода, он также может быть применен к другим системам, таким как концентрация солнечной энергии и очистки сточных вод.
Для приготовления диоксида титана путем анодизации растворяют 0,3 грамма фтора аммония и два миллилитров воды в 100 миллилитров гликоля в 200 миллилитровом стакане с мешалки для формирования электролита. Поместите стакан с электролитом в 45 градусов по Цельсию водяной бане. Обрезать титановую фольгу ножницами до 25 на 25 миллиметров, затем полировать поверхность титановой фольги с 7000 сетки песчаной бумаги для удаления поверхностных примесей.
Погрузите титановую фольгу в объемную колбу, содержащую 15 миллилитров этанола, а затем колбу с 15 миллилитров ацетона. Теперь обработать фольгу в течение 15 минут с ультразвуковым очистителем. Вынуть титановую фольгу, промыть ее три-пять раз ионизированной водой и поместить в объемную колбу, содержащую 20 миллилитров этанола.
Подготовь решение для полировки в стакане 100 миллилитров, как описано в текстовом протоколе. Теперь удалите титановую фольгу из колбы этанола, промойте ее три раза ионизированной водой и положите в поливный раствор на две-первые минуты. Удалите титановую фольгу и промыть ее ионизированной водой еще три раза.
Используйте аноидный клип аллигатора, чтобы держать предварительно обработанную титановую фольгу и катодный клип, чтобы держать платиновую фольгу. Поместите две фольги лицом к лицу в электролит на расстоянии двух сантиметров друг от друга. Включите прямой ток стабилизированный ток источника питания, настройте напряжение до 50 вольт и электролиз в течение 30 минут.
После анодизации закончил выключить питание и вынул фольгу диоксида титана. Погрузите титановую фольгу в объемную колбу, содержащую 15 миллилитров этанола, а затем перенесите в колбу с 15 миллилитров ацетона. Обработать титановую фольгу в течение 15 минут с помощью ультразвукового очистителя.
После обработки, промыть титановую фольгу три-пять раз с ионизированной водой и поместить его в 15 миллилитров горнила. Поставь горнило в духовку при температуре 60 градусов по Цельсию в течение 12 часов, чтобы фольга высохла. После высыхания, кальцин диоксида титана фольги в муфл печи под 400 градусов по Цельсию в течение двух часов с скоростью нагрева двух градусов по Цельсию в минуту.
Для выполнения каталитических испытаний при концентрации света очистите реактор в форме нержавеющего цилиндра ионизированной водой. Затем высушите его в духовке при температуре 60 градусов по Цельсию в течение 10 минут, чтобы не помехи от других источников углерода. После высыхания в духовке добавьте в реактор два миллилитров воды, мешалка и держатель катализатора.
Поместите кварцевое стекло с заливки на дно держателя и поместите катализаторы диоксида титана в центре кварцевого стекла. Теперь поместите тепловое отверстие чашки через отверстие в стене реактора и на поверхность катализатора. Добавьте объектив Фресно в верхней части держателя и загерметив реактор кварцевым стеклянным окном.
Поместите реактор на электромагнитный аппарат и проверьте герметичность воздуха азотом. Кормите углекислый газ в реактор через контроллер массового потока и промыть реактор по крайней мере три раза, чтобы изменить газ в реакторе на углекислый газ. Поместите ксеноновую лампу на два сантиметра выше реактора.
Мощность на ксеноновой лампе и настроить его ток до 15 усилителей затем включите магнитные мешалки переключатель, чтобы начать реакцию. Запись изменения температуры на поверхности катализатора и в газе. Анализируйте продукт каждый час с помощью газовой хроматографии, оснащенной ионизированным детектором пламени и капиллярной колонкой для разделения гидроуглеродов с одним-шестью углеродами.
Рассчитайте количество продуктов по методу внешней стандартной линии. Перед количественной оценкой продукта построить стандартную кривую метана. Здесь показано устройство для концентрации фотокаталитического сокращения углекислого газа.
Характеристика катализатора XRD и SEM показала, что подготовленный катализатор является типичной нанотрубки оксида титана. Здесь показан катализатор при естественном освещении. При концентрации света катализатор показывает некоторые блестящие.
Здесь показан рентгеновский дифракционный узор, после концентрации облучения света, чтобы выявить изменения кристаллической структуры. Кристалличность явно улучшается после реакции при концентрации света. Урожайность метана измеряется при естественном и концентрации света.
Скорость реакции метана на различные катализаторы была значительно улучшена в условиях концентрации. Предварительная обработка катализатора подходящим газом приведет к дальнейшему увеличению темпов производства метана. После этой процедуры, другие методы, такие как концентрированный фотокатализа под реальным солнечным светом могут быть выполнены для того, чтобы ответить на вопросы, как фотокаталитический расщепление воды, и деградация летучих органических соединений под реальным солнечным светом.
После его развития, этот метод проложил путь для исследователей в фотокаталитическом поле, как улучшить поведение фоторедукции углекислого газа в фотохимической системе. Не забывайте, что работа с концентрацией света может быть чрезвычайно опасным и меры предосторожности, такие как Googles всегда должны быть приняты при выполнении этой процедуры.
