Fotokatalyse - Fotokatalytisk Hydrogen Produksjon Gjennom Foto-reforming av Hydrokarboner

Abstract

I løpet av det siste vårsemesteret på masterstudium i industriell kjemi, ble det kjørt en rekke eksperimenter i fotokatalyse, for å undersøke optimale driftsforhold ved ett skifte av alkohol til glyserol. Andre alkoholer ble også testet. Eksperimentene ble utført under bestråling av UVA, og parametrene som skulle varieres var: kobber lasting, glyserolkonsentrasjon, og masse katalysator per liter reaksjonsvæske. I de første forsøkene ble en rekke forskjellige alkoholer ble testet. Metanol fungert som en baseline når etanol, iso-propanol og glyserin ble testet. Metanol , etanol og iso-propanol ble funnet å være nesten like gode når hydrogenutviklingen per mol OH ble sammenlignet de tre i mellom. Ved optimalisering av glyserin eksperimentene ble tre parametre variert. Eksperimentene begynte med at vol% av glyserin ble endret mens massen av katalysator og kobberlastingen ble holdt konstant på henholdsvis 1.5vekt % og 250mg. 1volum% glyserin hadde høyest aktivitet på 0.069 ml H2/min. Den andre serien eksperimenter involverte å endre kobberlastingen på katalysatoren. 1vekt%Cu på katalysatoren hadde den høyeste produksjon på 0.10 ml H2/min Den siste variabelen som ble manipulert var masse katalysator per sats. Hvor volumet på hver sats var 500ml. Resultatene fra denne serien med eksperimenter viste at 250mg av 1vekt%Cu-TiO2 med 1volum% glyserin overgikk de andre på trenden over reaksjonshastigheter. Det optimale forholdet mellom massen av katalysator og glyserolkonsentrasjon ble observert til å være:

(50mg 1wt%Cu-TiO2)/(1.00 ml glycerin),~1vol% glycerin

Den optimale verdien til mange av parameterne ble forandret etter at alkoholen, den organiske offer-komponenten, ble byttet.