| Περίληψη |
Η ραγδαία αύξηση της ενεργειακής κατανάλωσης, με την καύση ορυκτών καυσίμων, μαζί με
τις συνέπειες που επιφέρουν αυτές οι πηγές ενέργειας, έχουν στρέψει την επιστημονική
κοινότητα προς την μελέτη αξιοποίησης ανανεώσιμων και πράσινων πηγών. Ανάμεσα σε
όλες τις εναλλακτικές πηγές ενέργειας, η ηλιακή αποτελεί την πιο σημαντική προς
αξιοποίηση. Ο ήλιος με τα ποσά ενέργειας που εκπέμπει στην γη, θα μπορούσε να καλύψει
πλήρως τις ενεργειακές ανάγκες όλης της ανθρωπότητας. Το μόνο εμπόδιο μπροστά σε αυτό
είναι η έλλειψη αποτελεσματικών μέσων αξιοποίησης του. Η φωτοκατάλυση είναι μια
μέθοδος εκμετάλλευσης της ηλιακής ενέργειας προς επιτάχυνση χημικών αντιδράσεων. Ένας
από τους τρόπους χρήσης της φωτοκατάλυσης είναι η διάσπαση του νερού σε υδρογόνο και
οξυγόνο. Η παραγωγή υδρογόνου από το νερό, μέσα από φωτοκατάλυση και η χρήση του ως
καύσιμο αποτελεί μια ρεαλιστική λύση στο ενεργειακό αλλά και το περιβαλλοντικό
πρόβλημα. Το υδρογόνο ως καύσιμο πέρα από την μεγαλύτερη ενεργειακή του πυκνότητα σε
σύγκριση με πολλά άλλα καύσιμα, δεν παράγει κανέναν ρύπο κατά την καύση του
καθιστώντας το ένα “πράσινο καύσιμο”.
Ένα σύστημα φωτοκαταλυτικής παραγωγής υδρογόνου αποτελείται από 3 βασικά μέρη:
φωτοευαισθητοποιητή (PS), τον καταλύτη (CAT) και τον θυσιαστικό δότη ηλεκτρονίων
(SED). Στην παρούσα πτυχιακή εργασία σκοπός ήταν η σύνθεση της
[5,10,15-tris(triphenylamino)-20-(4-(carboxy)phenyl)]porphyrin για χρήση της ως
φωτοευαισθητοποιητή και η εναπόθεση της σε νανοσωματίδια Pt-TiO2
, τα οποία δρουν ως
καταλύτης. Αρχικά πραγματοποιήθηκε η σύνθεση της 4-(diphenylamino)benzaldehyde,
υποκαταστάτη της πορφυρίνης. Στην συνέχεια ακολούθησε χαρακτηρισμός της με
φασματοσκοπία υπεριώδους-ορατού (UV-Vis) και φασματοσκοπία πυρηνικού μαγνητικού
συντονισμού.(NMR)..Έπειτα..πραγματοποιήθηκε..η..σύνθεση..της..[5,10,15-tris(triphenylami
no)-20-(4-(benzenecarboxylate)methyl)]porphyrin. Μετά τον πλήρη χαρακτηρισμό της με τις
προαναφερόμενες μεθόδους καθώς και την μέθοδο της φασματομετρία μάζας με τη μέθοδο
ιονισμού εκρόφησης υποβοηθούμενου από μήτρα (MALDI-TOF-MS), πραγματοποιήθηκε η
υδρόλυση της στην πορφυρίνη ενδιαφέροντος και ο χαρακτηρισμός της με τις
προαναφερόμενες μεθόδους. Στην συνέχεια ακολούθησε η εναπόθεση της πορφυρίνης στα
νανοσωματίδια Pt-TiO2 και πραγματοποιήθηκε φωτοκαταλυτική παραγωγή υδρογόνου, με
μέσο όρο παραγωγής 420 TONs/24 hr.
|
Σύνθεση της [5,10,15-tris(triphenylamino)-20-(4-(carboxy) phenyl)]porphyrin και η εναπόθεση της σε νανοσωματίδια Pt-TiO2 για φωτοκαταλυτική παραγωγή H2
