امكان سنجي توليد نانولوله‌هاي تيتانيوم دي‌اكسيد دوپ شده با نيتروژن از كاني ايلمنيت و كاربرد آن در فرايند شكافت آب

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي معدن

كارشناسي ارشد

امروزه توليد هيدروژن و استفاده از آن يكي از راه‌كارهاي اصلي براي كاهش اثرات گازهاي گلخانه‌اي و جلوگيري از گرمايش زمين است. توليد هيدروژن سبز و استفاده از فتوكاتاليست‌ها يكي از راه حل هاي اصلي پيشنهاد شده براي اين موضوع است. در اين پژوهش استفاده از نانولوله‌هاي تيتانيوم دي اكسيد بهبود يافته با نيتروژن براي توليد هيدروژن سبز بررسي شده است. در اين پژوهش بررسي كاربرد توليد هيدروژن به كمك پايش پتانسيل به وسيله دستگاه پتانسيواستات صورت گرفته است. براي توليد نانولوله‌هاي تيتانيوم دي اكسيد، ماده ايلمنيت معدني به عنوان ماده اوليه انتخاب شد. نانولوله‌هاي تيتانيوم دي اكسيد به روش هيدروترمال توليد شد. براي دوپ كردن نيتروژن درون نانولوله‌ها از يك واكنش حالت جامد استفاده شد. نانولوله‌هاي توليد شده به وسيله آناليزهاي XRD، TEM و FTIR مورد بررسي قرار گرفتند و با توجه به نتايج آناليزها تشكيل نانولوله و همچنين وجود پيوند با نيتروژن نشان داده شد. خواص فتوكاتاليستي و تاثير اضافه شدن نيتروژن به ساختار توسط آناليزهاي Uv-vis و دستگاه پتانسيواستات بررسي شد. طي اين آزمايش‌ها نانولوله‌هاي تيتانيوم دي اكسيد توليد شده به عنوان فتوكاتاليست به خوبي الكترون آزاد مي‌كنند همچنين در آزمون‌هاي الكتروشيميايي توليد هيدروژن توسط ماده توليد شده بررسي شد كه به خوبي كارايي اين ماده را نشان مي‌دهد. با توجه به نتايج آزمون‌‌ها اضافه كردن نيتروژن به ساختار تيتانيوم دي‌اكسيد تاثير مثبتي در جهت كاهش فاصله باندي از 2/3 به 9/2 الكترون بر ولت داشته است.

231497

فرآوري مواد معدني

مهندسي معدن

دانشگاه صنعتي اصفهان