NGHIÊN CỨU HOẠT TÍNH XÚC TÁC QUANG CỦA KIM LOẠI KÉP Au PtTiO2 DƯỚI TIA UV A VÀ CHIẾU XẠ ÁNH SÁNG MẶT TRỜI ĐỐI VỚI SẢN XUẤT H2 TỪ ETANOL

NGHIÊN CỨU HOẠT TÍNH XÚC TÁC QUANG CỦA KIM LOẠI KÉP Au PtTiO2 DƯỚI TIA UV A VÀ CHIẾU XẠ ÁNH SÁNG MẶT TRỜI ĐỐI VỚI SẢN XUẤT H2 TỪ ETANOL TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP HCM KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC GVHD TS Văn Thanh Khuê HVTH Nguyễn Minh Đoan MSHV 16001961 1 NỘI DUNG Đặt vấn đề 1 Giới thiệu 2 Thực nghiệm 3 Kết quả và bàn luận 4 Kết luận 5 ĐẶT VẤN ĐỀ Các nguồn năng lượng hiện nay ETANOL Photoreforming Các nguồn năng lượng hiện nay năng lượng hóa thạch, năng lượng mặt trời, gió DẦU.

NGHIÊN CỨU HOẠT TÍNH XÚC TÁC QUANG CỦA KIM

DƯỚI TIA UV-A VÀ CHIẾU

XẠ ÁNH SÁNG MẶT TRỜI

ETANOL

NGHIÊN CỨU HOẠT TÍNH XÚC TÁC QUANG CỦA KIM

DƯỚI TIA UV-A VÀ CHIẾU

XẠ ÁNH SÁNG MẶT TRỜI

ETANOL

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP HCM

KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC

GVHD : TS Văn Thanh Khuê HVTH : Nguyễn Minh Đoan MSHV : 16001961

NỘI DUNG

Đặt vấn đề

1

Giới thiệu

2

Thực nghiệm

3

Kết quả và bàn luận

4

Kết luận

5

ĐẶT VẤN ĐỀ

 Các nguồn năng lượng hiện nay

ETANOL

Photoreforming

GIỚI THIỆU

Etanol

Không khí

Hydro

Ánh sáng

Ưu điểm của reforming etanol

 Dễ reforming hơn hyrocacbon

 Tiết kiệm năng lượng và chi phí

 Tránh ô nhiễm môi trường

Ưu điểm xúc tác quang

 Hiệu suất cao

 Độ chọn lọc cao

 Dễ tổng hợp

GIỚI THIỆU

TiO 2

 Xúc tác quang phổ biến

 Band gap lớn

 Giá thành thấp

 Có tính chất ổn định

 Không độc hại

UV-A và mặt trời

PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH

HR-TEM

GC/MS

BET

DR-UV-VIS

Đo quang phổ hấp thu của các mẫu xúc tác

Đo diện tích bề

mặt các mẫu xúc

tác

Đo hình thái và phân tán của NPs trên TiO2

Phân tích pha lỏng

THỰC NGHIỆM

(NH4)2PtCl6

11.4mg

HAuCl4

8.6g

Hòa tan với nước cất

HCl

37%

Dung môi bốc hơi trong 3h

Au-Pt/TiO2

TiO2

1g

Sấy chân không

H2 Production by Renewables Photoreforming on Pt–Au/ TiO2 Catalysts Activated by Reduction

Alessandro Gallo ,[b]Tiziano Montini,* [a]Marcello Marelli, [b] Alessandro Minguzzi, [c] Valentina Gombac, [a] Rinaldo

Psaro, [d] Paolo Fornasiero, [a] and Vladimiro Dal Santo* [d]

Để qua đêm

Khử trong dòng

Tổng hợp xúc tác

THỰC NGHIỆM

EtOH/H2O

1:1, 240ml

Xúc tác quang

500mg

Ngâm trong hệ thống

H2 Production by Renewables Photoreforming on Pt–Au/ TiO2 Catalysts Activated by Reduction

Alessandro Gallo ,[b]Tiziano Montini,* [a]Marcello Marelli, [b] Alessandro Minguzzi, [c] Valentina Gombac, [a] Rinaldo

Psaro, [d] Paolo Fornasiero, [a] and Vladimiro Dal Santo* [d]

Khảo sát xúc tác quang Đối với các thí nghiệm

UV-A

chiếu xạ bằng đèn Hg 125W (Helios)

EtOH/H2O

1:1, 80ml

Xúc tác quang

125mg

Ngâm trong hệ thống

Khảo sát xúc tác quang Đối với các thí nghiệm ánh sáng mặt trời

chiếu xạ bằng đèn Solar Simulator (Lot Oriel) 150W

KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN

KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN

Hình 1.Khảo sát quá trình tạo ra hydro từ reforming

Etanol/H 2 O với ánh sáng UV-A :

- Nhiệt độ 500 o C hiệu suất trung bình cao hơn là 250 o C

- Hoạt tính giảm dần : Au0.5–Pt0.5 /TiO 2 > Au1–Pt1/TiO 2

> Pt1 /TiO 2 > Au1/TiO 2

- Au0.5–Pt0.5 /TiO 2 là tốt nhất

Cột màu đen: 250oC Cột màu trắng: 500oC

KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN

KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN

Hình 2 Khảo sát quá trình tạo ra hydro từ Etanol/H 2 O dưới sự chiếu xạ của ánh sáng mặt trời ở

500 o C

Au0.5–Pt0.5/TiO 2 có

tốc độ tạo ra hydro là

nhiều nhất khoảng

1700µmol g -1 h -1

KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN

KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN

Hình 3 thể hiện HR-TEM của mẫu Au0.5-Pt0.5 khử ở 500 o C, mũi tên trắng thể hiện NPs

• Phân tích HR-TEM

cho thấy sự phân tán

cao các hạt nano kim

loại (NPs) trong tất cả

các mẫu được khảo

sát.

• Monometallic: <2nm

• Hệ kim loại kép:

1.0nm (Au1-Pt1 /TiO 2 )

và 1.2nm

(Au0.5-Pt0.5 /TiO 2 )

KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN

KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN

Hình 4 Khảo sát quá trình tạo ra hydro từ Metanol/H 2 O dưới sự chiếu xạ của ánh sáng khả kiến ở 500 o C sử dụng Au0.5–Pt0.5 /TiO 2

• Hoạt tính cao và

bền hơn được quan

sát tới 23h.

• Sau 2h chiếu xạ

sản xuất hydro đạt

KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN

KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN

Hình 5 Phổ DR-UV-VIS

KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN

KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN

Hình 5 Phổ DR-UV-VIS quét từ 400-800nm

Các mẫu 2-6:

Có khả năng hấp thụ các photon trong vùng UV

và VIS

• Vùng UV (<400nm): hấp thụ rất mạnh do vùng

hấp thu của Ti là UV

• Vùng Vis( 400-800nm): hấp thu liên tục và

đáng kể do TiO 2 tự kích thích

• Vùng 500-600nm (3,5,6): cực đại (các mẫu có

chứa Au) do bề mặt plasmon cộng hưởng

(SPR) của vàng

KẾT LUẬN

1

Tổng hợp thành

công xúc tác

quang Au0.5 –

Pt0.5 / TiO 2 đạt

hiệu quả tốt

trong sản xuất

hydro

Các vật liệu đều hoạt động tốt trong cả vùng UV-VIS

TiO 2 tinh thể và tự nhiên của pha

composite chứng minh là hấp thu ánh sáng, tỷ lệ tái kết hợp e và lỗ trống

và cuối cùng là hoạt tính quang.

Cảm ơn sự lắng nghe của thầy

và các bạn !