ridm@nrct.go.th   ระบบคลังข้อมูลงานวิจัยไทย   รายการโปรดที่คุณเลือกไว้

โฟโตคะตาไลซิสของTiO2 โครงสร้างนาโนเพื่อผลิตไฮโดรเจนด้วยแสงอาทิตย์

หน่วยงาน สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย

รายละเอียด

ชื่อเรื่อง : โฟโตคะตาไลซิสของTiO2 โครงสร้างนาโนเพื่อผลิตไฮโดรเจนด้วยแสงอาทิตย์
นักวิจัย : อุดม ทิพราช
คำค้น : Hydrogen production , nanocrystalline , sol-gel method , solar energy. , TiO2 , Titania , การผลิตไฮโดรเจน , ผลึกนาโน , พลังงานแสงอาทิตย์ , โซลเจล , ไททาเนีย
หน่วยงาน : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย
ผู้ร่วมงาน : -
ปีพิมพ์ : 2554
อ้างอิง : http://elibrary.trf.or.th/project_content.asp?PJID=MRG4980078 , http://research.trf.or.th/node/2215
ที่มา : -
ความเชี่ยวชาญ : -
ความสัมพันธ์ : -
ขอบเขตของเนื้อหา : -
บทคัดย่อ/คำอธิบาย :

เราได้ประดิษฐ์อุปกรณ์เคมีไฟฟ้าโดยการใช้ฟิล์มผลึกนาโนของไททาเนียที่โหลดด้วยแพลตินัมและโด๊ปด้วยโลหะ เหล็กและเบอริเลี่ยม เป็นขั้วโฟโตแอโหนด เพื่อการผลิตไฮโดรเจนด้วยแสง ได้เตรียมฟิล์มนาโนของไททาเนียโครงสร้างผลึกนาโนเฟสอนาเทสบนฐานรองแก้วและแผ่นโลหะไททาเนี่ยมโดยวิธีจุ่มเคลือบลงในโซลเจล โซลเจลทำมาจากสารตั้งต้นไททาเนี่ยมเตรตระไอโซโปรปรอกไซด์ ได้เปรียบเทียบการเตรียมโซลเจล สองวิธีใช้กรดในตริก และใช้กรดในตริกร่วมกับโปรพานอล ในขบวนการไฮโดรไลซิส ได้ศึกษาผลของอุณหภูมิในการอบร้อนต่อขนาดของผลึกและการเปลี่ยนเฟส เราได้ศึกษาโครงสร้างทางจุลภาคของฟิล์มโดยเทคนิคการเลี้ยวเบนรังสีเอ็กซ์ ใช้เทคนิคยูวีวิสเพื่อหาความกว้างของแถบช่องว่างพลังงาน ใช้เรากล้องจุลทรรศน์อิเลคตรอนแบบส่องกราดและกล้องเอเอฟเอ็มศึกษาลักษณะพื้นผิวของฟิล์มและขนาดของผลึก ขนาดของผลึกอยู่ในพิสัยระหว่าง 5-50 นาโนเมตรขึ้นอยู่กับวิธีใการเตรียมโซลเจลและอุณหภูมิในการอบร้อน อุปกรณ์เคมีไฟฟ้าที่สร้างขึ้นประกอบด้วยฟิล์มผลึกนาโนของไททาเนียที่โหลดด้วยแพลตินัมและโด๊ปด้วยเบอริเลี่ยมเป็นขั้วโฟโตแอโหนด โลหะแพลตินัมบริสุทธ์เป็นเคาท์เตอร์อิเลกโทรด สารละลายโปรแตสเซียมไฮดรอกไซด์เป็นอิเลกโทรไลท์นาฟิออนเมมเบรนเป็นเยื่อให้โปรตอนส่งผ่าน สำหรับการโด๊ปด้วยเบอริเลี่ยม ความหนาแน่นของกระแสที่เกิดจากแสงเกิดขึ้น 0.32 มิลลิแอมแปร์ต่อตารางเซนติเมตร โดยปราศจากการใส่ศักย์ไฟฟ้าภายนอก เมื่อแสงตกกระทบ 75 มิลลิวัตต์ต่อตารางเซนติเมตร และสามารถผลิตไฮโดรเจนได้ 0.1 มิลลิลิตรต่อชั่วโมงต่อตารางเซนติเมตร จากข้อมูลนี้ทำให้ได้ ประสิทธิภาพของการเปลี่ยนพลังงานแสงไปเป็นพลังงานเคมีในรูปของก๊าซไฮโดรเจนของระบบที่ได้รับเป็นร้อยละ 0.52 และ 0.47 ในทางทฤษฎีและการทดลอง ตามลำดับ สำหรับการโด๊ปด้วยเหล็ก ความหนาแน่นของกระแสที่เกิดจากแสงเกิดขึ้นสูงสุด 0.80 มิลลิแอมแปร์ต่อตารางเซนติเมตร โดยปราศจากการใส่ศักย์ไฟฟ้าภายนอก เมื่อแสงตกกระทบ 100 มิลลิวัตต์ต่อตารางเซนติเมตร และสามารถผลิตไฮโดรเจนได้ คิดเป็นประสิทธิภาพของการ เปลี่ยนพลังงานแสงไปเป็นพลังงานเคมีในรูปของก๊าซไฮโดรเจนของระบบที่ได้รับเป็นร้อยละ 0.98 สิ่งเจือปนและเฟสที่ไม่ประสงค์อาจทำให้เกิดการรวมตัวย้อนกลับของคู่อิเลกตรอน-โฮล ยังผลให้ประสิทธิภาพการเปลี่ยนพลังงานลดลง Photoelectrochemical (PEC) devices based on metal-doped (Be and Fe) and Pt-loaded nanostructured-TiO2 films as working electrodes were fabricated for solar hydrogen production. Anatase anocrystalline titania (nano-TiO2) thin films were deposited on glass slide and Ti metal sheet substrates by a sol-gel dip-coating method. The sol-gel of nano-TiO2 was prepared in a home-made nitrogen dry box and titanium tetraisopropoxide Ti[OCH(CH3)2]4 was used as a precursor. Two methods of making sol-gels were compared: nitric acid and nitric acid with propane in hydrolysis process. The effects of annealing temperatures on the crystallite size and the phase transformation also were investigated. The microstructure of the films was examined by X-ray diffraction technique. UV-Visspectrometry was used to probe optical band gap of nano-TiO2 films. Scanning Electron microscopy (SEM) and Atomic Force Microscope (AFM) were employed to study surface morphology and to determine particle size of the films. The diameter of the particles in the rage of 5-50 nm was obtained in different methods of making the sol-gels and annealing temperatures. Photoelectrochemical (PEC) devices consist of the metal-doped and Pt-loaded TiO2 film as working electrodes, Pt as counter electrodes, 1.0 M KOH as electrolyte, and Nafion Perfluorinated membrane as proton exchange membrane. For Be-doped working anode, without an external applied bias potential, the photocurrent density occurred of 0.32 mA/cm2 when the working anode was illuminated by sunlight of 75 mW/cm2 producing hydrogen by electrophotolysis at the rate of 0.1 ml/h•cm2. From these preliminary data, the photoconversion efficiencies of 0.52 % and 0.47 % were obtained theoretically and experimentally, respectively. For Fe-doped working anode, without an external applied bias potential, the maximum photocurrent density occurred of 0.80mA/cm2 when the working anode was illuminated by sunlight of 100mW/cm2 corresponding with photoconversion efficiency of 0.98 %. Impurity phase and undesired phases may be the cause of electron-hole recombination that results in lowering photocatalytic activity

บรรณานุกรม :
อุดม ทิพราช . (2554). โฟโตคะตาไลซิสของTiO2 โครงสร้างนาโนเพื่อผลิตไฮโดรเจนด้วยแสงอาทิตย์.
    กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย.
อุดม ทิพราช . 2554. "โฟโตคะตาไลซิสของTiO2 โครงสร้างนาโนเพื่อผลิตไฮโดรเจนด้วยแสงอาทิตย์".
    กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย.
อุดม ทิพราช . "โฟโตคะตาไลซิสของTiO2 โครงสร้างนาโนเพื่อผลิตไฮโดรเจนด้วยแสงอาทิตย์."
    กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย, 2554. Print.
อุดม ทิพราช . โฟโตคะตาไลซิสของTiO2 โครงสร้างนาโนเพื่อผลิตไฮโดรเจนด้วยแสงอาทิตย์. กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย; 2554.