Vào ngày 9 tháng 9, Trung tâm Nghiên cứu Công nghệ Công nghiệp Thủ đô Tokyo thông báo rằng họ đã cùng phát triển chất xúc tác quang kim loại phi quý tạo ra hydro từ ánh sáng mặt trời và nước biển, với sự hợp tác của Đại học Keio và Photogen (Chiyoda-ku, Tokyo). Họ đã phát triển một phương pháp cải thiện đáng kể khả năng phản ứng với ánh sáng mặt trời và khả năng tạo ra hydro, đồng thời phát hiện ra rằng việc bổ sung một lượng nhỏ ethanol có thể cải thiện hiệu suất phân hủy khi sử dụng nước biển.
Hình ảnh phương pháp cố định ổn định Ti3+ thành oxit titan
Khi sử dụng chất xúc tác quang để phân hủy nước biển, các vấn đề bao gồm sự suy giảm chất xúc tác do các chất ăn mòn như axit hypochlorous được tạo ra dưới dạng sản phẩm phụ. Hơn nữa, oxit titan đang thu hút sự chú ý trong lĩnh vực tự làm sạch (tác dụng tự làm sạch bằng cách phân hủy bụi bẩn) như một vật liệu xúc tác quang ổn định và rẻ tiền, nhưng nó có nhược điểm là chỉ hoạt động dưới ánh sáng cực tím và không phân hủy nước tốt. .
Ảnh hiển vi điện tử quét của oxit titan thiếu Ti3+
Trong nghiên cứu này, khi oxit titan thiếu oxy được nghiền thành bột trong điều kiện tối ưu bằng cách sử dụng các hạt mịn có đường kính khoảng 0,3 mm trong dung môi etanol, sự kết tụ xảy ra sau quá trình nghiền thành bột. Chúng tôi phát hiện ra rằng bằng cách tận dụng hiệu ứng này, có thể cố định ổn định các dạng khử Ti3+ (ion titan hóa trị ba) trong mạng oxit titan trong khi vẫn duy trì diện tích bề mặt cao. Phương pháp này có thể được áp dụng để phát triển các vật liệu xúc tác quang dựa trên kim loại không quý, không dễ bị hư hỏng.
So sánh tốc độ sản sinh hydro trước và sau xử lý và theo loại đèn chiếu xạ
Vật liệu xúc tác oxit titan được sản xuất đã được xác nhận là tạo ra hydro khoảng 20 phút sau khi được chiếu xạ bằng ánh sáng tia cực tím và tốc độ sản xuất hydro ổn định sau 30 phút. Tốc độ sản xuất hydro nhanh hơn 16 lần so với oxit titan ban đầu. Ngoài ra, không quan sát thấy sự sản sinh hydro khi chỉ chiếu xạ bằng ánh sáng khả kiến, nhưng khi chiếu xạ bằng cả tia cực tím và ánh sáng khả kiến, tốc độ sản xuất hydro tăng gấp 9 lần so với chỉ sử dụng tia cực tím.
Tác dụng của ethanol trong việc bổ sung nước biển nhân tạo
(Nguồn: Trung tâm Công nghệ Công nghiệp Thủ đô Tokyo)
Hơn nữa, chúng tôi phát hiện ra rằng khi thêm nước biển nhân tạo vào trong quá trình chiếu xạ ánh sáng (tia cực tím + khả kiến) khi chứa một lượng rất nhỏ etanol (0,005 thể tích%) thì có thể sản xuất ổn định lượng hydro nhiều gấp 5 lần so với trước khi bổ sung. Rõ ràng là một lượng nhỏ ethanol có thể hỗ trợ việc thu nhận các ion clorua làm thuốc thử hy sinh.
Trong tương lai, để cải thiện hơn nữa hoạt động sử dụng phương pháp được phát hiện lần này, chúng tôi sẽ tăng số lượng trường phản ứng hiệu quả và sửa đổi nó, đồng thời xem xét độ bền thực tế, chúng tôi sẽ đặt mục tiêu đưa quá trình phân hủy nước biển bằng ánh sáng mặt trời đến gần hơn với mục đích sử dụng thực tế. Công ty có kế hoạch tiếp tục phát triển.
Mời các đối tác xem hoạt động của Công ty TNHH Pacific Group.
FanPage: https://www.facebook.com/Pacific-Group
YouTube: https://www.youtube.com/@PacificGroupCoLt
