PL245217B1 - Sposób fotokatalitycznej redukcji CO2 - Google Patents
Sposób fotokatalitycznej redukcji CO2 Download PDFInfo
- Publication number
- PL245217B1 PL245217B1 PL434479A PL43447920A PL245217B1 PL 245217 B1 PL245217 B1 PL 245217B1 PL 434479 A PL434479 A PL 434479A PL 43447920 A PL43447920 A PL 43447920A PL 245217 B1 PL245217 B1 PL 245217B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- titanium dioxide
- photocatalyst
- hours
- photocatalytic
- graphene oxide
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 42
- 230000001699 photocatalysis Effects 0.000 title claims abstract description 15
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical class O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 82
- 239000011941 photocatalyst Substances 0.000 claims abstract description 38
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 claims abstract description 30
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 24
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 claims abstract description 18
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 17
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 15
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 10
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims abstract description 7
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 claims abstract description 6
- 239000001307 helium Substances 0.000 claims abstract description 5
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- SOQBVABWOPYFQZ-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);titanium(4+) Chemical class [O-2].[O-2].[Ti+4] SOQBVABWOPYFQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000010335 hydrothermal treatment Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims abstract description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 abstract description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 238000011946 reduction process Methods 0.000 abstract description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 40
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 20
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 10
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical group [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 6
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 6
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 5
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000011160 research Methods 0.000 description 4
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 3
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 2
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 description 2
- 238000007540 photo-reduction reaction Methods 0.000 description 2
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000002134 carbon nanofiber Substances 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000001027 hydrothermal synthesis Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012621 metal-organic framework Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000002073 nanorod Substances 0.000 description 1
- 239000013384 organic framework Substances 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 230000000886 photobiology Effects 0.000 description 1
- 238000007146 photocatalysis Methods 0.000 description 1
- 229910021650 platinized titanium dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Catalysts (AREA)
Abstract
Przedmiotem zgłoszenia jest sposób fotokatalitycznej redukcji CO2, z wykorzystaniem fotokatalizatora na bazie modyfikowanego ditlenku tytanu w roztworze alkalicznym, który charakteryzuje się tym, że stosuje się fotokatalizator na bazie ditlenku tytanu modyfikowanego zredukowanym tlenkiem grafenu, przy czym ilość fotokatalizatora w alkalicznym roztworze wodnym nasyconym gazowym CO2 wynosi 1 g/dm3. W procesie stosuje się alkaiczny roztwór w postaci NaOH o stężeniu 0,2 M. Proces fotokatalitycznej redukcji CO2 prowadzi się stosując katalizator otrzymany w ten sposób, że ditlenek tytanu w postaci proszku uciera się ze zredukowaną formą tlenku grafenu i poddaje obróbce hydrotermalnej w temperaturze 180°C, w autoklawie, w obecności 2-propanolu przez 4 godziny w warunkach ciśnienia autogenicznego, następnie przez 1 godzinę w tej samej temperaturze pod ciśnieniem atmosferycznym. Stosunek masowy ditlenku tytanu do rGO wynosi 1: 0,1, a ditlenku tytanu do 2-propanolu wynosi 1: 0,8. Uzyskany kompozyt poddaje się wygrzewaniu w atmosferze gazu obojętnego w temperaturze 300 – 1000°C przez 4 godziny. Korzystnie do otrzymania katalizatora stosuje się przemysłowy ditlenek tytanu o strukturze anatazu i powierzchni właściwej powyżej 300 m2/g oraz wielkości cząstek do 400 nm lub komercyjny rGO w postaci płatków. Jako gaz obojętny w sposobie otrzymywania katalizatora stosuje się argon, hel, azot.
Description
Przedmiotem wynalazku jest sposób fotokatalitycznej redukcji CO2, z wykorzystaniem fotokatalizatora zawierającego modyfikowany ditlenek tytanu. Głównymi produktami otrzymanymi w procesie są wodór i tlenek węgla jako użyteczny gaz przemysłowy.
Procesy efektywnego wychwytywania ditlenku węgla z gazów i jego dalsze zagospodarowanie staje się ważnym kierunkiem badawczym o praktycznym znaczeniu dla zmian klimatycznych bezpośrednio związanych z ograniczeniem efektu cieplarnianego Ziemi.
W przypadku usuwania CO2 z gazów, badania i rozwój technologii są już poważnie zaawansowane. Dostępne są zarówno instalacje pilotowe jak i przemysłowe wychwytu CO2 metodami chemicznymi lub adsorpcyjnymi. Natomiast dalsze zagospodarowanie CO2 odbywa się głównie przez jego składowanie, a metody przereagowania do użytecznych produktów ciągle nie wyszły poza sferę badawczą. Dostępna jest bogata literatura odnosząca się do tematyki przerobu CO2 do produktów chemicznych lub surowcowych z zastosowaniem metod chemicznych, które niestety wiążą się z dużym wydatkiem energetycznym.
Jednym z intensywniej uprawianych kierunków badawczych są metody fotokatalitycznej redukcji CO2 z udziałem promieniowania UV-Vis lub słonecznego. Zasadniczym problemem jest uzyskanie fotokatalizatora o zadowalającej fotoaktywności. Poniżej przedstawiono kilka przykładowych prac publikacyjnych.
N. Ambrozewa i inni, w pracy pt. Copper andplatinium doped titania for photocatalytic reduction of CO2 (Applied Surface Science, 430 (2018) 475-487) badali TiO2 modyfikowany platyną lub miedzią. Najwyższą aktywność uzyskano na fotokatalizatorach TiO2 zawierających 2% Cu - 25 mikromoli H2/gram fotokatalizatora i 36 mikromoli CH4/gram fotokatalizatora po 8 godzinach prowadzenia procesu fotokatalitycznej redukcji CO2 z wykorzystaniem promieniowania UV.
M. Tasbishi i inni, w publikacji pt. Pt/TiO2 photocatalysts deposited on commercial support for photocatalytic reduction of CO2 ( Journal of Photochemistry and Photobiology A; Chemistry, 366 (2018) 72-84) scharakteryzowali fotokatalizator TiO2 modyfikowany platyną i osadzony na spienionym AI2O3. Najaktywniejszym w promieniowaniu UV okazał się fotokatalizator oznaczony jako Pt(1.4%)/TiO2/Al2O3, dla którego po 8 godzinach uzyskano 5 mmol CH4/g fotokatalizatora, 4 mmol CO/g fotokatalizatora oraz 150 mmol H2/g fotokatalizatora.
K. Koci i inni, w publikacji pt. Photocatalytic reduction of CO2 using Pt/CsIN photocatalysts (Applied Surface Science, 503 (2020) 144426) przedstawili fotokatalizator na bazie grafitycznego C3N4 modyfikowanego platyną. Stwierdzono, że najaktywniejszym był fotokatalizator Pt (3%)/TiO2, na którym po 8 godzinach reakcji w promieniowaniu UV uzyskano 32 mmol CH4/g fotokatalizatora, 28 mmol CO/gram fotokatalizatora i 270 mmol H2/g fotokatalizatora.
Awu Zhou i inni w publikacji pt. A leaf-branch TiO2/carbon@MOF composite for selective CO2 photoreduction 9Applied Catalysis B: Environmental, 264 (2020) 118519 przedstawili fotokatalizator w postaci TiO2 osadzonego na włóknach węglowych i modyfikowany organicznymi strukturami przestrzennymi (tzw. MOF - Molecular Organic Framework). Na fotokatalizatorze typu TiO2/carbon nanofiber/ZIF uzyskano tlenek węgla z szybkością 28.6 micromoli/godz./gram.
Den Long i inni w pracy pt. Graphene oxide discarded solution for high surface area photocatalysts (Solar Energy Materials and Solar Cells, 209 (2020) 110446) przedstawili fotokatalizator w postaci ditlenku tytanu osadzonego na włóknach węglowych. Ditlenek tytanu w postaci nanoprętów na włóknie węglowym wykazywał aktywność w kierunku fotoredukcji CO2 do metanu z szybkością 83.88 mi erom oli/godz./gram.
W publikacji Jinghua Li u et al. Photocatlytic reduction of CO2 using TiO2-graphene nanomaterials: J. of Nanomaterials, 2016, Article ID 6012896, stosowano alkaliczny roztwór KOH nasycany CO2 oraz fotokatalizator TiO2-grafen. W takich warunkach uzyskano tylko metanol CH3OH i metan CH4 z bardzo niskimi wydajnościami - maksymalnie do 2 mikrogramów/g/h z brakiem selektywności do pożądanego produktu.
Z opisu patentowego PL 233635 znany jest sposób otrzymywania fotokatalizatorów na bazie ditlenku tytanu modyfikowanego zredukowaną formą tlenku grafenu z wykorzystaniem metody hydrotermalnej, przeznaczonych do fotokatalitycznego usuwania zanieczyszczeń z wody, w tym zanieczyszczeń barwnych. Sposób charakteryzuje się tym, że ditlenek tytanu w postaci proszku uciera się ze zredukowaną formą tlenku grafenu i poddaje obróbce hydrotermalnej w temperaturze 180°C w autoklawie w obecności 2-propanolu, przez 4 godziny w warunkach ciśnienia autogenicznego, a następnie przez
PL 245217 Β1 godzinę w tej samej temperaturze pod ciśnieniem atmosferycznym. Stosunek masowy ditlenku tytanu do rGO wynosi od 1:0,01 do 1:0,1, a stosunek masowy ditlenku tytanu do 2-propanolu wynosi 1:0,8. Następnie uzyskany kompozyt poddaje się wygrzewaniu w atmosferze gazu obojętnego w temperaturze 300-700°C przez 4 godziny. Korzystnie stosuje się przemysłowy ditlenek tytanu o strukturze anatazu i powierzchni właściwej powyżej 300 m2/g oraz wielkości cząstek do 400 nm oraz komercyjny rGO w postaci płatków.
Nieoczekiwanie okazało się, że uzyskany tym sposobem katalizator można wykorzystać do rozwiązania problemu usuwania CO2 z gazów w procesu fotokatalitycznej redukcji, w wyniku którego otrzymuje się głównie wodór i tlenek węgla jako użyteczny gaz przemysłowy. Zaskakującym okazało się, że gdy zastosowano w sposobie otrzymywania katalizatora temperatury wyższe niż w w/w wynalazku PL233635 (powyżej 700°C), w których fotoaktywność katalizatora powinna być mniejsza, ilość otrzymanego wodoru okazała się znacznie większa niż w temperaturach niższych (300-700°C).
Sposób fotokatalitycznej redukcji CO2, według wynalazku, z wykorzystaniem foto katalizatora na bazie modyfikowanego ditlenku tytanu w roztworze alkalicznym, charakteryzuje się tym, że stosuje się foto katalizator na bazie ditlenku tytanu modyfikowanego zredukowanym tlenkiem grafenu, przy czym ilość foto katalizatora w roztworze wodnym wodorotlenku sodu o stężeniu 0,2 M nasyconym gazowym CO2 wynosi 1 g/dm3. Stosuje się katalizator otrzymany w ten sposób, że ditlenek tytanu w postaci proszku uciera się ze zredukowaną formą tlenku grafenu i poddaje obróbce hydrotermalnej w temperaturze 180°C, w autoklawie, w obecności 2-propanolu przez 4 godziny w warunkach ciśnienia autogenicznego, następnie przez 1 godzinę w tej samej temperaturze pod ciśnieniem atmosferycznym. Stosunek masowy ditlenku tytanu do rGO wynosi 1:0,1, a ditlenku tytanu do 2-propanolu wynosi 1:0,8. Następnie uzyskany kompozyt poddaje się wygrzewaniu w atmosferze gazu obojętnego w temperaturze 700-1000°C przez 4 godziny. Natomiast stosuje się przemysłowy ditlenek tytanu o strukturze anatazu i powierzchni właściwej powyżej 300 m2/g oraz wielkości cząstek do 400 nm. Korzystnie stosuje się komercyjny rGO w postaci płatków. Korzystnie jako gaz obojętny w sposobie otrzymywania katalizatora stosuje się argon, hel, azot.
Sposób według wynalazku przedstawiony jest w przykładach wykonania, przy czym przykład pierwszy jest przykładem porównawczym, gdzie zastosowano ditlenek tytanu bez dodatku grafenu, stanowiący materiał wyjściowy do modyfikacji.
Efektywność metody określono na podstawie pomiaru ilości generowanego wodoru oraz tlenku węgla w reakcji fotokatalitycznej redukcji CO2. Ilość powstałych produktów, po 4 i 8 godzinach procesu, zmierzona została przy pomocy chromatografu gazowego (Shimadzu Tracera GC-2010 Plus), wyposażonego w detektor helowy BID, oparty na dielektrycznej barierze elektrycznego rozładowania plazmy w trybie ciągłym.
Przykład 1
W tym przykładzie przedstawiono ilość powstającego wodoru oraz tlenku węgla przy zastosowaniu niemodyfikowanego ditlenku tytanu. Eksperyment prowadzono w fotorekatorze o pojemności 348 ml. Mieszanina reakcyjna składała się z 100 ml NaOH (o stężeniu 0,2 M) i wyjściowego ditlenku tytanu (0,1 g). Przed procesem fotokatalizy, zawiesina została nasycona helem, w celu usunięcia powietrza z układu reakcyjnego, a następnie została nasycona CO2. Jako źródło promieniowania zastosowano lampę rtęciową o mocy 8 W (maksymalna intensywność przy długości fali 254 nm; Ultra-Violet Products Inc.), która została umieszczona na okienku ze szkła kwarcowego w górnej części fotoreaktora. Reaktor był szczelnie zamknięty i przed rozpoczęciem reakcji (włączanie lampy UV) pobrano próbkę gazową (w czasie 0 godzin) przez przegrodę za pomocą strzykawki chromatograficznej. Mieszaninę reakcyjną naświetlano przez 8 godzin. Ilość powstałego wodoru i tlenku węgla określono po 4 i 8 godzinach procesu. Wyniki przedstawiono w Tabeli 1.
Tabela 1
| Produkt | Ilość powstałego produktu po 4 h procesu [pmol/gfotakM] | Ilość powstałego produktu po 8 h procesu [pmol/gfbtokit] |
| H? | 29,34 | 40,88 |
| CO | 0,8 | 0,72 |
PL 245217 Β1
Przykład 2
Postępowano analogicznie jak w przykładzie 1, z tą różnicą, że jako fotokatalizator zastosowano ditlenek tytanu modyfikowany zredukowanym tlenkiem grafenu w stosunku wagowym 1:0,1 i kalcynowany w obecności argonu w 300°C. Wyniki przedstawiono w Tabeli 2.
Tabela 2
| Produkt | Ilość powstałego produktu po 4 h procesu [gmol/gfotokat] | Ilość powstałego produktu po 8 h procesu [pmol/gfoiokat] |
| Ib | 42,99 | 68,22 |
| CO | 1,64 | 1,97 |
Przykład 3
Postępowano analogicznie jak w przykładzie 1, z tą różnicą, że jako fotokatalizator zastosowano ditlenek tytanu modyfikowany zredukowanym tlenkiem grafenu w stosunku wagowym 1:0,1 i kalcynowany w obecności argonu w 500°C. Wyniki przedstawiono w Tabeli 3.
Tabela 3
| Produkt | Ilość powstałego produktu po 4 h procesu [pmol/gfotokaO | Ilość powstałego produktu po 8 h procesu fpmol/gfotekatl |
| h2 | 41,99 | 59,56 |
| CO | 1,06 | 1,16 |
Przykład 4
Postępowano analogicznie jak w przykładzie 1, z tą różnicą, że jako fotokatalizator zastosowano ditlenek tytanu modyfikowany zredukowanym tlenkiem grafenu w stosunku wagowym 1:0,1 i kalcynowany w obecności argonu w 700°C. Wyniki przedstawiono w Tabeli 4.
Tabela 4
| Produkt | Ilość powstałego produktu po 4 h procesu [pmOl/gibiofa,,] | Ilość powstałego produktu po 8 h procesu [pmol/gfotokal] |
| h2 | 14,9 | 32,22 |
| CO | 0,31 | 0,55 |
Przykład 5
Postępowano analogicznie jak w przykładzie 1, z tą różnicą, że jako fotokatalizator zastosowano ditlenek tytanu modyfikowany zredukowanym tlenkiem grafenu w stosunku wagowym 1:0,1 i kalcynowany w obecności argonu w 800°C. Wyniki przedstawiono w Tabeli 5.
Tabela 5
| Produkt | Ilość powstałego produktu po 4 h procesu [pmol/gfaurfat] | Ilość powstałego produktu po 8 h procesu [pmol/grolol[ai] |
| h2 | 166,95 | 172,14 |
| CO | 1,37 | Ml |
PL 245217 Β1
Przykład 6
Postępowano analogicznie jak w przykładzie 1, z tą różnicą, że jako fotokatalizator zastosowano ditlenek tytanu modyfikowany zredukowanym tlenkiem grafenu w stosunku wagowym 1:0,1 i kalcynowany w obecności argonu w 900°C. Wyniki przedstawiono w Tabeli 6.
Tabela 6
| Produkt | Ilość powstałego produktu po 4 h procesu [pmol/gfoEAaI] | Ilość powstałego produktu po 8 h procesu [gmol/groiotat] |
| h2 | 97,33 | 204,56 |
| CO | 21,38 | 22,69 |
Przykład 7
Postępowano analogicznie jak w przykładzie 1, z tą różnicą, że jako, fotokatalizator zastosowano ditlenek tytanu modyfikowany zredukowanym tlenkiem grafenu w stosunku wagowym 1:0,1 i kalcynowany w obecności argonu w 1000°C. Wyniki przedstawiono w Tabeli 7.
Tabela 7
| Produkt | Ilość powstałego produktu po 4 h procesu [gmol/gfctokid | ilość powstałego produktu po 8 h procesu [gmol/growtad |
| Hi | 179,21 | 176,72 |
| CO | 1,43 | 1,2 |
Claims (3)
1. Sposób foto kata litycznej redukcji CO2, z wykorzystaniem fotokatalizatora na bazie modyfikowanego ditlenku tytanu w roztworze alkalicznym, znamienny tym, że stosuje się fotokatalizator na bazie ditlenku tytanu modyfikowanego zredukowanym tlenkiem grafenu, przy czym ilość fotokatalizatora w roztworze wodnym wodorotlenku sodu NaOH o stężeniu 0,2 M nasyconym gazowym CO2 wynosi 1 g/dm3, przy czym stosuje się katalizator otrzymany w ten sposób, że ditlenek tytanu w postaci proszku uciera się ze zredukowaną formą tlenku grafenu i poddaje obróbce hydrotermalnej w temperaturze 180°C, w autoklawie, w obecności 2-propanolu przez 4 godziny w warunkach ciśnienia autogenicznego, następnie przez 1 godzinę w tej samej temperaturze pod ciśnieniem atmosferycznym, przy czym stosunek masowy ditlenku tytanu do rGO wynosi 1:0,1, a ditlenku tytanu do 2-propanolu wynosi 1:0,8, następnie uzyskany kompozyt poddaje się wygrzewaniu w atmosferze gazu obojętnego w temperaturze 700-1000°C przez 4 godziny, natomiast stosuje się przemysłowy ditlenek tytanu o strukturze anatazu i powierzchni właściwej powyżej 300 m2/g oraz wielkości cząstek do 400 nm.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się komercyjny rGO w postaci płatków.
3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako gaz obojętny stosuje się argon, hel, azot.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL434479A PL245217B1 (pl) | 2020-06-26 | 2020-06-26 | Sposób fotokatalitycznej redukcji CO2 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL434479A PL245217B1 (pl) | 2020-06-26 | 2020-06-26 | Sposób fotokatalitycznej redukcji CO2 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL434479A1 PL434479A1 (pl) | 2021-12-27 |
| PL245217B1 true PL245217B1 (pl) | 2024-06-03 |
Family
ID=80001213
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL434479A PL245217B1 (pl) | 2020-06-26 | 2020-06-26 | Sposób fotokatalitycznej redukcji CO2 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL245217B1 (pl) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| PL233637B1 (pl) * | 2017-05-22 | 2019-11-29 | Zachodniopomorski Univ Technologiczny W Szczecinie | Sposob otrzymywania fotokatalizatorow na bazie ditlenku tytanu modyfikowanego zredukowana forma tlenku grafenu |
-
2020
- 2020-06-26 PL PL434479A patent/PL245217B1/pl unknown
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| PL233637B1 (pl) * | 2017-05-22 | 2019-11-29 | Zachodniopomorski Univ Technologiczny W Szczecinie | Sposob otrzymywania fotokatalizatorow na bazie ditlenku tytanu modyfikowanego zredukowana forma tlenku grafenu |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| JINGHUA LIU ET AL.: "Journal of Nanomaterials, 2016, Article ID 6012896, 5 pages http://dx.doi.org/10.1155/2016/6012896", „PHOTOCATALYTIC REDUCTION OF CO2 USING TIO2-GRAPHENE NANOCOMPOSITES" * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL434479A1 (pl) | 2021-12-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Li et al. | Enhanced CH4 selectivity in CO2 photocatalytic reduction over carbon quantum dots decorated and oxygen doping g-C3N4 | |
| Zhang et al. | Modulation of Lewis acidic-basic sites for efficient photocatalytic H2O2 production over potassium intercalated tri-s-triazine materials | |
| Liu et al. | Amine-functionalized titanate nanosheet-assembled yolk@ shell microspheres for efficient cocatalyst-free visible-light photocatalytic CO2 reduction | |
| Lakshmanareddy et al. | Pt/TiO2 nanotube photocatalyst–Effect of synthesis methods on valance state of Pt and its influence on hydrogen production and dye degradation | |
| Zhu et al. | Porous Ag-ZnO microspheres as efficient photocatalyst for methane and ethylene oxidation: Insight into the role of Ag particles | |
| Wang et al. | Surface engineering of hollow carbon nitride microspheres for efficient photoredox catalysis | |
| Akple et al. | Nitrogen-doped TiO2 microsheets with enhanced visible light photocatalytic activity for CO2 reduction | |
| Qi et al. | Preparation and enhanced visible-light photocatalytic H 2-production activity of CdS-sensitized Pt/TiO 2 nanosheets with exposed (001) facets | |
| Jiang et al. | Constructing graphite-like carbon nitride modified hierarchical yolk–shell TiO 2 spheres for water pollution treatment and hydrogen production | |
| Li et al. | In-situ-reduced synthesis of Ti3+ self-doped TiO2/g-C3N4 heterojunctions with high photocatalytic performance under LED light irradiation | |
| Kuroda et al. | Preparation of Visible-Light-Responsive TiO2-x N x Photocatalyst by a Sol− Gel Method: Analysis of the Active Center on TiO2 that Reacts with NH3 | |
| Zhang et al. | The dependence of photocatalytic activity on the selective and nonselective deposition of noble metal cocatalysts on the facets of rutile TiO2 | |
| Wang et al. | Photocatalytic reduction of CO2 to methane over PtOx-loaded ultrathin Bi2WO6 nanosheets | |
| Pomilla et al. | CO2 to liquid fuels: photocatalytic conversion in a continuous membrane reactor | |
| Wu et al. | Photocatalytic H2 generation from aqueous ammonia solution using TiO2 nanowires-intercalated reduced graphene oxide composite membrane under low power UV light | |
| Wang et al. | NiS/Pt nanoparticles co-decorated black mesoporous TiO2 hollow nanotube assemblies as efficient hydrogen evolution photocatalysts | |
| Umer et al. | Montmorillonite dispersed single wall carbon nanotubes (SWCNTs)/TiO2 heterojunction composite for enhanced dynamic photocatalytic H2 production under visible light | |
| Su et al. | Photocatalytic conversion of simulated EDTA wastewater to hydrogen by pH-resistant Pt/TiO2–activated carbon photocatalysts | |
| Kannan et al. | Facile one-step synthesis of cerium oxide-carbon quantum dots/RGO nanohybrid catalyst and its enhanced photocatalytic activity | |
| Chen et al. | Separable and recyclable meso-carbon@ TiO2/carbon fiber composites for visible-light photocatalysis and photoelectrocatalysis | |
| Wang et al. | Enhanced photocatalytic performance of Bi2O3/H-ZSM-5 composite for rhodamine B degradation under UV light irradiation | |
| Li et al. | Precipitation synthesis of mesoporous photoactive Al2O3 for constructing g-C3N4-based heterojunctions with enhanced photocatalytic activity | |
| Ikreedeegh et al. | Photocatalytic CO2 reduction to CO and CH4 using g-C3N4/RGO on titania nanotube arrays (TNTAs) | |
| CN106925248B (zh) | 羟基修饰的含氧空位钛酸锶光催化材料及其制备和应用 | |
| Wang et al. | Effects of active species on degrading A-ring of tetracycline in the Z-scheme heterostructured core-shell La (OH) 3@ BaTiO3 composition |