Photocatalytic microreactor for the production of hydrogen
L'objectiu d'aquest projecte de màster és la producció d'hidrogen (H2) a partir de mescles que contenen aigua i etanol (relació molar H2O:C2H5OH=9:1) mitjançant un procés fotocatalític amb nanopartícules de metall/TiO2. La reacció heterogènia sòlid-líquid-gas es va dur a terme en un m...
| Autor: | |
|---|---|
| Tipo de recurso: | tesis de maestría |
| Fecha de publicación: | 2021 |
| 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:2117/358874 |
| Acceso en línea: | https://hdl.handle.net/2117/358874 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | Hydrogen Photocatalysis Photocatalytic reactors Falling film microreactor Catalytic plate Hydrogen production Titanium dioxide Metal nanoparticles Raman UV-visible Ultaviolet (UV). Hidrogen Fotocatàlisi Àrees temàtiques de la UPC::Enginyeria química |
| Sumario: | L'objectiu d'aquest projecte de màster és la producció d'hidrogen (H2) a partir de mescles que contenen aigua i etanol (relació molar H2O:C2H5OH=9:1) mitjançant un procés fotocatalític amb nanopartícules de metall/TiO2. La reacció heterogènia sòlid-líquid-gas es va dur a terme en un microreactor d'acer inoxidable operat en continu, utilitzant dues plaques catalítiques, una amb 16 microcanals i una altre amb 32 microcanals, i a més una font LED de 365 nm. En el desenvolupament del projecte es van realitzar diferents experiments. En primer lloc, es va realitzar la interacció sòlid-gas fent servir un bombollejador que contenia aigua i etanol, amb un cabal de gas de 20 ml/min. A continuació, es va realitzar l'experiment en fase sòlid-líquid-gas, on el líquid (aigua i etanol) va ser introduït per la part de dalt i baixava per acció de la gravetat i les forces capil·lars. En aquest experiment el gas es va posar en contra-corrent i es van utilitzar diferents cabals de gas i líquid per poder observar la tendència de la producció d'hidrogen. A més, un cop dut a terme aquests experiments a temperatura ambient, es van realitzar unes altres proves a diferents temperatures (50ºC i 75ºC). El treball desenvolupat al laboratori inclou el muntatge experimental, la preparació del mètode per immobilitzar el catalitzador en els microcanals, la preparació per afegir les nanopartícules de metall a la placa catalítica i la realització dels experiments fotocatalítics. Finalment, els millors resultats es van obtenir en la interacció sòlid-líquid-gas fent servir la placa catalítica de 16 microcanals. Es va utilitzar un cabal de líquid de 0,58 ml/min, un cabal de gas de 20 ml/min i es va escalfar el microreactor a 75ºC. En aquest cas la producció màxima d'hidrogen va ser de 157,7 µmol/(min•gcat). |
|---|