سنتز هدفمند فوتوکاتالیست نانوکامپوزیتی جاذب برای تبدیل گاز خطرناک H2S به سوخت پاک | ||
| شیمى کاربردى روز | ||
| دوره 20، شماره 74، بهار 1404، صفحه 69-86 اصل مقاله (1.51 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله علمی پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22075/chem.2025.35113.2300 | ||
| نویسندگان | ||
| مجید غنیمتی* 1؛ محسن لشگری1؛ فابیو مونتاگنارو2؛ مارکو بالسامو2؛ ماساکی تاکگوچی3 | ||
| 1گروه شیمیفیزیک، دانشکده شیمی، دانشگاه تحصیلات تکمیلی علوم پایه زنجان، زنجان، صندوق پستی 66731-45137 ایران | ||
| 2دانشکده علوم شیمیایی، دانشگاه ناپلس فدریکو (II)، ناپولی، ایتالیا | ||
| 3مرکز ملی علوم مواد، ژاپن | ||
| چکیده | ||
| هیدروژن سولفید، معضل اصلی صنایع نفت و گاز ترش، یک گاز خورنده و فوقالعاده سمی است که در مقیاس وسیع در این صنایع تولید میشود. تخریب فوتوکاتالیستی H2S با هدف تولید سوخت، یک رویکرد جدید و پایدار برای رفع مشکل، تامین سوخت پاک هیدروژن و حذف این آلایندهی خطرناک زیستمحیطی است. در این راهبرد سبز مبتنی بر فوتون، طراحی هدفمند و سنتز آسان انرژیمواد نیمرسانا از دیدگاه کاربردی حائز اهمیت است. در این پژوهش، بدون مصرف نمودن کاهندهی شیمیایی خارجی، نانوکامپوزیت جاذب rGO/CoMn2O4 به روش هیدروترمال و بصورت تک مرحلهای سنتز و برای تولید موثر گاز هیدروژن از طریق شکافت فوتوکاتالیستی محلول قلیایی H2S استفاده شد. آنالیزهای XRD، FTIR و رامان نشان داد گرافین اکسید بدون نیاز به افزودن کاهنده حین فرایند هیدروترمال کاهش مییابد. بررسیهای میکروسکوپ الکترونی عبوری با وضوح بالا (HRTEM) برقراری اتصال بین ذرات سازنده کامپوزیت را مورد تایید قرار داد. مطالعات جذب بیسولفید مشخص نمود فوتوکاتالیست نانوکامپوزیتی از ظرفیت بالای جذب واکنشگر (97/13 درصد وزنی) برخوردار است. آنالیزهای BET، طیفسنجی فرابنفش-مرئی و PL نشان داد حضور rGO در نانوکامپوزیت، سطح فوتوکاتالیست را افزایش داده و با تقویت جذب فوتون و کاهش بازترکیب الکترون-حفره، هیدروژن بیشتری تولید میشود. سرعت آزادسازی هیدروژن 5217 میکرومول بر ساعت بر گرم فوتوکاتالیست بدست آمد که بیانگر عملکرد خوب فوتوکاتالیست نانوکامپوزیتی برای حذف آلاینده و تولید سوخت است. | ||
| کلیدواژهها | ||
| هیدروژن سولفید؛ فوتوکاتالیست جاذب؛ تولید هیدروژن؛ نانوکامپوزیت نیمرسانا؛ کبالت منگنایت؛ کاهش هیدروترمال؛ گرافین اکسید کاهیده | ||
| مراجع | ||
|
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 719 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 492 |
||
| تعداد نشریات | 22 |
| تعداد شمارهها | 722 |
| تعداد مقالات | 10,383 |
| تعداد مشاهده مقاله | 72,839,927 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 64,536,641 |