이 방법은 메탄에 이산화탄소 광감과 같은 인공 광합성 분야의 주요 질문에 대답하는 데 도움이 될 수 있습니다. 농축 기술은 광강도를 증가시킬 뿐만 아니라 반응기 부피뿐만 아니라 촉매양을 감소시킬 수 있으며, 반응 온도를 증가시키면서 광환반응속도를 증가시킬 수 있다. 이 방법은 이산화탄소의 광촉매 감소에 대한 통찰력을 제공할 수 있지만, 태양광 발전 및 폐수 처리와 같은 다른 시스템에도 적용될 수 있습니다.
이산화 티타늄을 양산화에 의한 이산화티타늄을 준비하려면 전해질을 형성하는 교반기를 가진 200 밀리리터 비커에서 0.3 그램의 암모늄 불소와 2 밀리리터의 물을 글리콜 100 밀리리터로 용해합니다. 전해질이 있는 비커를 섭씨 45도의 수조에 넣습니다. 티타늄 호일을 가위로 25x25mm로 자간 다음 7000 메쉬 모래 종이로 티타늄 호일 표면을 연마하여 표면 불순물을 제거합니다.
티타늄 호일을 15밀리리터의 에탄올을 함유한 체적 플라스크에 잠수한 다음 15밀리리터의 아세톤이 있는 플라스크를 담급니다. 이제 초음파 청소기로 15 분 동안 호일을 치료하십시오. 티타늄 호일을 꺼내 이온화 된 물로 3 ~ 5 번 헹구고 에탄올 20 밀리리터를 포함하는 체적 플라스크에 놓습니다.
텍스트 프로토콜에 설명된 대로 100 밀리리터 비커로 연마 솔루션을 준비합니다. 이제 에탄올 플라스크에서 티타늄 호일을 제거하고 이온화 된 물로 세 번 헹구고 2 분 에서 너 분 동안 연마 용액에 넣습니다. 티타늄 호일을 제거하고 이온화 된 물로 세 번 더 씻으실 수 있습니다.
아나이드 앨리게이터 클립을 사용하여 미리 처리된 티타늄 호일과 음극 클립을 잡고 백금 호일을 잡습니다. 두 포일을 서로 2센티미터 떨어진 곳에 전해질에 놓습니다. 직류 안정화 전류 전원을 켜고 전압을 50볼트로 조정하고 30분 동안 전해질 수 있습니다.
양극 산화가 끝나면 전원을 끄고 이산화 티타늄 호일을 꺼낸다. 티타늄 호일을 15밀리리터의 에탄올을 함유한 체적 플라스크에 담근 다음 15밀리리터의 아세톤으로 플라스크로 옮겨보세요. 티타늄 호일을 초음파 클리너로 15분간 치료합니다.
치료 후 티타늄 호일을 이온화 된 물로 3 ~ 5 번 헹구고 15 밀리리터 도가니에 놓습니다. 호일을 건조하게 하기 위해 12시간 동안 60°C의 오븐에 도가니를 넣습니다. 일단 건조되면, 석회화는 분당 섭씨 2도의 가열 속도와 2 시간 동안 섭씨 400도 이하의 머플 로에서 이산화티타늄 호일을 합니다.
집중조명하에서 촉매 테스트를 수행하려면 이온화 된 물로 스테인레스 실린더 모양의 반응기를 청소하십시오. 그런 다음 다른 탄소 공급원의 간섭을 보장하기 위해 섭씨 60도에서 10 분 동안 오븐에서 건조하십시오. 오븐에서 건조한 후, 2밀리리터의 물, 교반기 및 촉매 홀더를 반응기에 넣습니다.
석영 유리를 홀더 바닥에 붓고 석영 유리 중앙에 이산화티타늄 촉매를 놓습니다. 이제 원자로 벽의 개구부를 통해 촉매 표면에 열 컵 구멍을 넣습니다. 홀더 상단에 프레즈노 렌즈를 추가하고 석영 유리 창으로 반응기를 밀봉합니다.
전자기 장치에 반응기를 놓고 질소로 공기 압박감을 확인합니다. 이산화탄소를 질량 유량 컨트롤러를 통해 원자로에 공급하고 원자로의 가스를 이산화탄소로 변경하기 위해 적어도 세 번 이상 반응기를 플러시한다. 제논 램프를 원자로 바로 위에 2센티미터 를 놓습니다.
제논 램프의 전원을 켜고 전류를 15암페어로 조정한 다음 자기 교반기 스위치를 켜서 반응을 시작합니다. 촉매 표면과 가스의 온도 변화를 기록합니다. 1~6개의 탄소로 탄압탄을 분리하기 위해 화염 이온검출기와 모세관 기둥이 장착된 가스 크로마토그래피를 사용하여 매시간 제품을 분석합니다.
외부 표준 라인 방법으로 제품 수를 계산합니다. 제품을 정량화하기 전에 메탄의 표준 곡선을 구축합니다. 여기에 표시된 이산화탄소의 광촉매 감소를 집중시키는 장치입니다.
촉매의 XRD 및 SEM 특성화는 제조된 촉매가 전형적인 산화티타늄 나노튜브임을 보여주었다. 여기에 도시된 촉매는 자연광 아래입니다. 빛을 집중하는 동안 촉매는 약간의 빛나는 것을 보여줍니다.
여기서 엑스레이 회절 패턴은 빛 조사를 집중한 후 결정 구조 변화를 드러내는 것으로 나타났다. 집중광하에서 반응 후 결정성이 명확하게 향상됩니다. 메탄 수율은 자연및 농축 광하에서 측정됩니다.
다른 촉매에 메탄의 반응 속도 는 집중 조건 하에서 크게 향상되었다. 적절한 가스를 가진 촉매의 사전 처리는 메탄 생산 속도를 더욱 증가시킬 것이다. 이 절차에 따라 실제 햇빛 아래 집중 된 광촉매와 같은 다른 방법은 실제 햇빛 아래에서 광촉매 분할 및 휘발성 유기 화합물의 분해와 같은 추가 질문에 대답하기 위해 수행 될 수 있습니다.
개발 후, 이 기술은 광화학 시스템에서 이산화탄소 광저감 거동을 개선하는 방법을 포토카탈리컬 분야의 연구자들이 할 수 있는 길을 열었습니다. 집중 조명을 사용하는 것은 매우 위험할 수 있으며 이 절차를 수행하는 동안 Google과 같은 예방 조치를 취해야 한다는 것을 잊지 마십시오.
