Production of hydrogen by ethanol photoreforming on TiO2 - based multimetallic catalysts
L'objectiu d'aquest projecte final de màster és la producció d'hidrogen (H2) a partir d'una barreja d'aigua (H2O) i etanol (EtOH) mitjançant un procés fotocatalític usant TiO2 decorat amb tres metalls diferents actuant com a co-catalitzadors. Aquesta reacció es va dur a term...
| Autor: | |
|---|---|
| Tipo de recurso: | tesis de maestría |
| Fecha de publicación: | 2022 |
| País: | España |
| Institución: | Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) |
| Repositorio: | UPCommons. Portal del coneixement obert de la UPC |
| Idioma: | inglés |
| OAI Identifier: | oai:upcommons.upc.edu:2117/377411 |
| Acceso en línea: | https://hdl.handle.net/2117/377411 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | Photocatalysis Hydrogen as fuel Hydrogen Titanium Dioxide Multimetallic co-catalyst Fotocatàlisi Hidrogen com a combustible Àrees temàtiques de la UPC::Enginyeria química |
| Sumario: | L'objectiu d'aquest projecte final de màster és la producció d'hidrogen (H2) a partir d'una barreja d'aigua (H2O) i etanol (EtOH) mitjançant un procés fotocatalític usant TiO2 decorat amb tres metalls diferents actuant com a co-catalitzadors. Aquesta reacció es va dur a terme en fase gas i en continu en un fotoreactor tubular de vidre amb el fotocatalitzador impregnat en una membrana de cel·lulosa i una font de llum actuant com a simulador solar. La producció d'hidrogen es va monitoritzar mitjançant anàlisi de cromatografia de gasos amb argó (Ar) com a gas portador inert. S’han portat a terme diferents experiments, comparant els diferents metalls a diferents concentracions per a l'estudi de sinergies entre ells, així com el canvi entre llum UV i visible per avaluar la presència de l'efecte de ressonància localitzada de plasmó de superfície (RLPS). El treball realitzat al laboratori inclou el disseny i implementació del sistema experimental, la preparació de la pols fotocatalítica amb base de TiO2 mitjançant la tècnica mecanoquímica emprant un equip de de molí de boles, i la impregnació d'aquesta pols al paper de filtre, així com la realització dels experiments i la caracterització de les mostres. L’eficiència de les mostres es va comparar en funció de paràmetres com la combinació de metalls escollida, la càrrega total del metall, les proporcions del metall, el canvi en els paràmetres de síntesi, etc. Finalment, els millors resultats pel que fa a la producció d'H2 es van obtenir amb una mostra de TiO2 que contenia 1 % en pes de Pd, Pt i Ag en una proporció de 35:35:30. Amb un cabal de gas de 20 ml/min, amb H2O i EtOH en una proporció de 9:1, i irradiant 85 mW/cm2 (mesurats a 365 nm) de llum UV i visible, es va obtenir una producció màxima de 4,73 μmol H2/min i un rendiment quàntic aparent del 4,8%. |
|---|