ปฏิกิริยาโฟโตรีดักชันคาร์บอนไดออกไซด์เป็นเชื้อเพลิงไฮโดรคาร์บอนบนตัวเร่งปฏิกิริยาแพลตินัม-ไทเทเนียมไดออกไซด์และนิกเกิล-ไทเทเนียมไดออกไซด์ ภายใต้การฉายแสงยูวี
คำสำคัญ:
โฟโตรีดักชันคาร์บอนไดออกไซด์, โฟโตดิปโฟสิชัน, โลหะ/ไทเทเนียมไดออกไซด์บทคัดย่อ
ปฏิกิริยาโฟโตรีดักชันคาร์บอนไดออกไซด์เป็นการเปลี่ยนก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ให้อยู่ในรูปของเชื้อเพลิงไฮโดรคาร์บอนด้วยปฏิกิริยารีดักชัน โดยอาศัยตัวเร่งปฏิกิริยาเชิงแสงโลหะ-ไทเทเนียมไดออกไซด์ในเฟสอะนาเทส (0.04 โมล% M/TiO2, M=Pt และ Ni) Pt และ Ni ถูกเจือบน TiO2 เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพปฏิกิริยาด้วยเทคนิคโฟโตเดปโฟสิชัน ตัวเร่งปฏิกิริยาที่ได้ถูกนำมาวิเคราะห์คุณลักษณะด้วยเทคนิค X-ray Absorption Near Edge Spectroscopy (XANES) Transmission Electron Microscope (TEM) และ UV-visible diffuse reflectance spectra (UV-DRs) และทำปฏิกิริยาโฟโตรีดักชันคาร์บอนไดออกไซด์ในสถานะของเหลวภายใต้รังสียูวีเอเป็นแหล่งกำเนิดแสงให้ปฏิกิริยา ผลิตภัณฑ์ที่ได้จากปฏิกิริยาคือ เมทานอล จากผลการทดลองพบว่ากรณีที่มีโลหะบน TiO2 สามารถเพิ่มประสิทธิภาพในการเกิดปฏิกิริยาโฟโตรีดักชันคาร์บอนไดออกไซด์
เอกสารอ้างอิง
Baral SS, Singh K, Sharma P. The potential of sustainable algal biofuel production using CO2 from thermal power plant in India. Renew Sustain Energy Rev. 2015; 49:1061–1074.
Edwards JH. Potential sources of CO2 and the options for its large-scale utilization now in the future. Catal Today. 1995; 23(94): 59–66.
Li K, An X, Hyeon K, Khraisheh M, Tang J. A critical review of CO2 photoconversion : Catalysts and reactors. Catal Today. 2014; 224: 3–12.
Ganesh I. Conversion of carbon dioxide into methanol - A potential liquid fuel: Fundamental challenges and opportunities (a review). Renew Sustain Energy Rev. 2014;31: 221–257.
Singhal N, Kumar U. Noble metal modified TiO2: selective photoreduction of CO2 to hydrocarbons. Mol Catal. 2017; 439: 91–99.
Gupta SM, Tripathi M. A review of TiO2 nanoparticles. Chinese Sci Bull. 2011; 56(16): 1639–57.
Liu L, Li Y. Understanding the Reaction Mechanism of Photocatalytic Reduction of CO2 with H2O on TiO2 -Based Photocatalysts : A Review. 2014; 2(3): 453–469.
Daghrir R, Drogui P, Robert D. Modified TiO2 for environmental photocatalytic applications: A review. Ind Eng Chem Res. 2013; 52(10): 3581–3599.
Lee Y, Kim E, Park Y, Kim J, Ryu WH, Rho J, et al. Photodeposited metal-semiconductor nanocomposites and their applications. J Mater. 2018; 4(2): 83–94.
Ambrus Z, Balázs N, Alapi T, Wittmann G, Sipos P, Dombi A, et al. Synthesis, structure and photocatalytic properties of Fe(III)-doped TiO2 prepared from TiCl3. Appl Catal B Environ. 2008; 81(1–2): 27–37.
Subramanian M, Vijayalakshmi S, Venkataraj S, Jayavel R. Effect of cobalt doping on the structural and optical properties of TiO2 films prepared by sol-gel process. Thin Solid Films. 2008; 516(12): 3776–3782.
Martínez T LM, Montes de Correa C, Odriozola JA, Centeno MA. Synthesis and characterization of xerogel titania modified with Pd and Ni. J Mol Catal A Chem. 2006; 253(1–2): 252–260.
Mohamed MM, Othman I, Mohamed RM. Synthesis and characterization of MnOx/TiO2 nanoparticles for photocatalytic oxidation of indigo carmine dye. J Photochem Photobiol A Chem. 2007; 191(2–3): 153–161.
Tsuyumoto I, Nawa K. Thermochromism of vanadium-titanium oxide prepared from peroxovanadate and peroxotitanate. J Mater Sci. 2008; 43(3): 985–988.
Singhal N, Kumar U. Noble metal modified TiO2 : selective photoreduction of CO2 to hydrocarbons. Mol Catal. 2017; 439: 91–99.
Kwak BS, Vignesh K, Park NK, Ryu HJ, Baek JI, Kang M. Methane formation from photoreduction of CO2 with water using TiO2 including Ni ingredient. Fuel. 2015; 143: 570–576.
Šiljegović M, Kačarević-Popović ZM, Krklješ AN, Stojanović Z, Jovanović ZM. Effect of N4+ and C4+ ion beam bombardment on the optical and structural characteristics of ethylene-norbornene copolymer (TOPAS). Nucl Instruments Methods Phys Res Sect B Beam Interact with Mater Atoms. 2011; 269(7): 708–715.
Kozlova EA, Lyubina TP, Nasalevich MA, Vorontsov A V., Miller A V., Kaichev V V., et al. Influence of the method of platinum deposition on activity and stability of Pt/TiO2 photocatalysts in the photocatalytic oxidation of dimethyl methylphosphonate. Catal Commun. 2011; 12(7): 597–601.
Ishitani O, Inoue C, Suzuki Y, Ibusuki T. Photocatalytic reduction of carbon dioxide to methane and acetic acid by an aqueous suspension of metal-deposited TiO2. J Photochem Photobiol A Chem. 1993; 72(3): 269–271.
Mogyorósi K, Kmetykó Á, Czirbus N, Veréb G, Sipos P, Dombi A. Comparison of the substrate dependent performance of Pt, Au and Ag-doped TiO2 photocatalysts in H2-production and in decomposition of various organics. React Kinet Catal Lett. 2009; 98(2): 215–225.
