حذف گاز گلخانه ای دی اکسیدکربن با استفاده از نانو ذرات فتوکاتالیست tio2

دی اکسید کربن عنوان اصلی ترین جز گازهای گلخانه ای بشمار می آید که در سال های اخیر، اثرات نامطلوب آن بر روی آب و هوای کره زمین، توجه زیادی را به خود جلب کرده است. بنابراین تبدیل مناسب دی اکسید کربن موضوع مهمی برای جامعه کنونی است. در مطالعه حاضر حذف فتوکاتالیستی گاز گلخانه ای دی اکسیدکربن بر روی نانو ذرات دی اکسیدتیتانیوم مورد بررسی قرار گرفت. فتوکاتالیست مورد نظر بر روی توری از جنس استیل ضدزنگ به عنوان پایه نشانده شد. نتایج آنالیز sem پوشش مناسب و یکنواخت ذرات بر روی توری را تایید کرد. نتایج آنالیز xrdنشان داد پودر پوشش داده شده بر روی پایه از نظر ساختار ی تفاوتی با پودر ساده ندارد. آنالیز uv/vis نیز نشان داد حداکثر جذب فتوکاتالیست مورد نظر در ناحیه uvb که محدوده تابش لامپ بخار جیوه است، قرار دارد. واکنش درون یک راکتور ناپیوسته از جنس فولاد و تحت تابش لامپ بخار جیوه به عنوان منبع نور uv بود. در طول واکنش آنالیز gc برای اندازه گیری غلظت اجزاء واکنش و محاسبه میزان تبدیل دی اکسیدکربن انجام گرفت. برای بررسی اثر کاهنده های مختلف بر میزان تبدیل دی اکسیدکربن، واکنش co2 بر روی فتوکاتالیست بدون حضور کاهنده و به همراه کاهنده های هیدروژن، متان، بخار آب و مخلوط متان و بخار آب مورد مطالعه قرار گرفت. بهترین میزان تبدیل مربوط به احیا دی اکسیدکربن به همراه آب و پس از سه ساعت از شروع واکنش و به میزان 74/16 درصد مقدار اولیه مشاهده شد. به منظور مطالعه سینتیک واکنش فتوکاتالیستی احیا دی اکسیدکربن در حضور کاهنده های آب و متان، آزمایشات سینتیکی در غلظت های مختلف از مواد اولیه انجام شد. از مکانیسم لانگمویر-هلشینوود برای بیان رابطه سرعت واکنش بر حسب غلظت دی اکسیدکربن استفاده شد. ثابت تعادل جذب در واکنش دی اکسیدکربن در حضور کاهنده بخار آب و متان در دما و فشار مورد مطالعه به ترتیب برابر 1/ppm 6-10×3 و 6-10×5 و ثابت سرعت واکنش به ترتیب برابر ppm/h 21267 و 59320 محاسبه گردید.