שיטה זו יכולה לעזור לענות על שאלות מפתח בתחום הפוטוסינתזה המלאכותית, כגון צילום פחמן דו חמצני למתאן. טכנולוגיית ריכוז יכולה לא רק להגביר את עוצמת האור, אלא גם להפחית את כמות הזרז כמו גם את נפח הכור, תוך הגדלת טמפרטורת התגובה, ובכך להגדיל את קצב תגובת הצילום. למרות שיטה זו יכולה לספק תובנה לתוך הפחתה פוטו-קלטתית של פחמן דו חמצני, זה יכול להיות מיושם גם על מערכות אחרות כגון ריכוז אנרגיה סולארית וטיפול בשפכים.
כדי להכין את טיטניום דו חמצני על ידי אנודיזציה להמיס 0.3 גרם של אמוניום פלואוריד ושני מיליליטר של מים לתוך 100 מיליליטר של גליקול ב 200 מיליליטר מקור עם stirrer כדי ליצור את האלקטרוליט. מניחים את הבקבוק עם האלקטרוליט לאמבט מים של 45 מעלות צלזיוס. לקצץ את רדיד טיטניום עם מספריים ל 25 על ידי 25 מילימטרים ולאחר מכן ללטש את משטח נייר אלומיניום טיטניום עם נייר חול רשת 7000 כדי להסיר את זיהומים פני השטח.
להטביע את רדיד טיטניום בבקבוק נפח המכיל 15 מיליליטר של אתנול ולאחר מכן בקבוקון עם 15 מיליליטר של אצטון. עכשיו לטפל בנייר כסף במשך 15 דקות עם מנקה קולי. מוציאים את רדיד הטיטניום, שוטפים אותו שלוש עד חמש פעמים במים מיוננים ומניחים אותו בבקבוק נפח המכיל 20 מיליליטר של אתנול.
הכן את פתרון הליטוש ב-100 מיליליטר כפי שמתואר בפרוטוקול הטקסט. עכשיו להסיר את רדיד טיטניום מבקבוק האתנול, לשטוף אותו שלוש פעמים עם מים מיונים ולשים אותו לתוך פתרון ליטוש במשך שתי דקות. מוציאים את רדיד הטיטניום ושוטפים אותו במים היונים שלוש פעמים נוספות.
השתמש קליפ תנין אנואיד להחזיק את רדיד טיטניום pretreated קליפ קתודה להחזיק רדיד פלטינה. מניחים את שני רדידים פנים אל פנים באלקטרוליט במרחק של שני סנטימטרים אחד מהשני. הפעל את זרם ישיר מקור כוח זרם מיוצב, לכוון את המתח ל 50 וולט אלקטרוליז במשך 30 דקות.
לאחר שה אנודיזציה סיימה לכבות את החשמל ולהוריד את רדיד טיטניום דו חמצני. להטביע את רדיד טיטניום בבקבוק נפח המכיל 15 מיליליטר של אתנול ולאחר מכן להעביר לבקבוקון עם 15 מיליליטר של אצטון. לטפל בנייר אלומיניום במשך 15 דקות עם מנקה קולי.
לאחר הטיפול, לשטוף את רדיד טיטניום שלוש עד חמש פעמים עם מים מיונים וממקמים אותו 15 מיליליטר כור היתוך. שים את כור ההיתוך בתנור ב 60 מעלות צלזיוס במשך 12 שעות כדי לאפשר את נייר הכסף להתייבש. לאחר התייבשות, קלצ'ין רדיד טיטניום דו חמצני בתנור עמום תחת 400 מעלות צלזיוס במשך שעתיים עם קצב חימום של שתי מעלות צלזיוס לדקה.
כדי לבצע בדיקות קטליטיות תחת אור ריכוזי, נקה את הכור בצורת צילינדר אל-חלד עם המים היונים. ואז לייבש אותו בתנור ב 60 מעלות צלזיוס במשך 10 דקות כדי להבטיח שום הפרעה ממקורות פחמן אחרים. לאחר ייבוש בתנור, מוסיפים שני מיליליטר מים, ערבוב ומחזיק זרז לכור.
מניחים קוורץ עם נשפך על החלק התחתון של המחזיק ומ מניחים את זרזים טיטניום דו חמצני על מרכז קוורץ. עכשיו לשים חור תרמית דרך פתח בקיר הכור ועל פני השטח זרז. מוסיפים עדשת פרזנו על החלק העליון של המחזיק ואוטמים את הכור עם חלון זכוכית קוורץ.
מניחים את הכור על המנגנון האלקטרומגנטי ולבדוק את לחץ האוויר עם חנקן. להאכיל את הפחמן הדו חמצני לתוך הכור באמצעות בקר זרימה המונית לשטוף את הכור לפחות שלוש פעמים כדי לשנות את הגז בכור לפחמן דו חמצני. מניחים את מנורת קסנון שני סנטימטרים ישירות מעל הכור.
הפעל את מנורת הקסנון והתאם את זרם הזרם ל- 15 אמפיר ולאחר מכן הפעל את מתג המערבבים המגנטיים כדי להתחיל את התגובה. רשום את שינוי הטמפרטורה על פני הזרז ובגז. לנתח את המוצר כל שעה באמצעות כרומטוגרפיה גז מצויד גלאי מיוון להבה עמוד נימי להפרדת פחמנים הידרו עם אחד עד שישה פחמן.
חשב את מספר המוצרים לפי שיטת הקו הסטנדרטי החיצוני. לפני כימות המוצר לבנות עקומה סטנדרטית של מתאן. מוצג כאן הוא מכשיר להתרכז הפחתה פוטו-קלטתית של פחמן דו חמצני.
אפיון XRD ו- SEM של הזרז הראה כי הזרז המוכן היה צינורית תחמוצת טיטניום טיפוסית. מוצג כאן הוא הזרז תחת אור טבעי. תחת אור ריכוז הזרז מראה קצת זוהר.
כאן תבנית דיפוזיה רנטגן מוצג, לאחר ריכוז הקרנה אור, כדי לחשוף שינויים במבנה הגביש. הגבישות משתפרת בבירור לאחר תגובה תחת אור ריכוזי. תפוקת המתאן נמדדת תחת אור טבעי ותחת ריכוז.
שיעורי התגובה של מתאן על זרז שונים שופרו באופן משמעותי בתנאים ריכוזיים. טיפול מקדים בזרז עם גז מתאים יגדיל עוד יותר את קצב ייצור המתאן. בעקבות הליך זה, ניתן לבצע שיטות אחרות כמו פוטו-קלטתיזה מרוכזת תחת אור שמש אמיתי על מנת לענות על שאלות נוספות כמו פיצול פוטו-קלטתי של מים, והשפלה של תרכובות אורגניות נדיפות תחת אור שמש אמיתי.
לאחר התפתחותו, טכניקה זו סללה את הדרך לחוקרים בתחום הפוטקטליטי כיצד לשפר את התנהגות הצילום של פחמן דו חמצני במערכת פוטוכימית. אל תשכח כי עבודה עם ריכוז אור יכול להיות מסוכן מאוד אמצעי זהירות כגון googles תמיד צריך להילקח בעת ביצוע הליך זה.
