E-Locus - Ιδρυματικό Καταθετήριο Πανεπιστημίου Κρήτης - Μελέτη της φωτοκαταλυτικής δραστικότητας εμπλουτισμένων νανοδομικών υλικών, με βάση το TiO2 και το ZnO, μέσω της αποικόδομησης αέριας ακεταλδεΰδης

Αρχική Μελέτη της φωτοκαταλυτικής δραστικότητας εμπλουτισμένων νανοδομικών υλικών, με βάση το TiO2 και το ZnO, μέσω της αποικόδομησης αέριας ακεταλδεΰδης

Αποτελέσματα - Λεπτομέρειες

[Προσθήκη στο καλάθι]

Κωδικός Πόρου

000410471

Τίτλος

Μελέτη της φωτοκαταλυτικής δραστικότητας εμπλουτισμένων νανοδομικών υλικών, με βάση το TiO2 και το ZnO, μέσω της αποικόδομησης αέριας ακεταλδεΰδης

Άλλος τίτλος

Study of the photoatalytic reactivity of doped nanostructured materials, based on TiO2 and ZnO, through the degradation of gaseous acetaldehyde

Συγγραφέας

Παναγιωτάκη, Αικατερίνη Δ.

Σύμβουλος διατριβής

Φρουδάκης, Γεώργιος Ε.

Μέλος κριτικής επιτροπής

Μήλιος, Κωνσταντίνος
Κυριακίδης, Γεώργιος
Παπαδημητρίου, Βασίλειος Χ

Περίληψη

Κατά την εκπόνηση της παρούσας μεταπτυχιακής εργασίας μελετήθηκε η επαγόμενη από υπεριώδη και ορατή ακτινοβολία φωτοκαταλυτική δραστικότητα μιας σειράς συντιθέμενων νανοδομικών υλικών με βάση το ΤiO₂,το SrTiO₃ και το ZnO, εμπλουτισμένα με μέταλλα μετάπτωσης (Fe, Co, Mn, Cu, Cd, Cr). Τα συγκεκριμένα υποστρώματα προορίζονται να χρησιμοποιηθούν ως πρόσθετα σε οικοδομικά υλικά και βαφές μεγάλων επιφανειών έχοντας ως κύριο στόχο την απορρύπανση εσωτερικών και εξωτερικών χώρων, χωρίς περαιτέρω ενεργειακό κόστος. Για τη διεξαγωγή των πειραμάτων χρησιμοποιήθηκε η τεχνική του Στατικού Φωτοχημικού Αντιδραστήρα, συζευγμένου με μετασχηματιζόμενη κατά Fourier Φασματοσκοπία Υπερύθρου (τεχνική PSR/FTIR), ενώ ως ρύπος χρησιμοποιήθηκε η ακεταλδεΰδη, CH₃CHO, καθώς αποτελεί μία εκ των σημαντικότερων ενώσεων, που απαντώνται ευρύτατα, τόσο στην ατμόσφαιρα, όσο και σε εσωτερικά περιβάλλοντα. Κατά τη μελέτη της ικανότητας και της αποτελεσματικότητας των εν λόγω νανοϋλικών να επάγουν την φωτοκαταλυτική αποικοδόμηση της CH₃CHO προσδιορίστηκε, αφενός η κινητική της αποικοδόμησής της, κατά την έκθεσή του συστήματος ρύπος-φωτοκαταλύτης σε υπεριώδη (UV) και ορατή (Vis) ακτινιβολία, καθώς και τα τελικά προϊόντα της φωτοκαταλυτικής οξείδωσης. Επιπρόσθετα, ελέγχθηκε η επίδραση της περιεκτικότητας του εκάστοτε μετάλλου στην φωτοκαταλυτική δραστικότητα των προς μελέτη νανοδομικών υλικών και προσδιορίστηκε η βέλτιστη περιεκτικότητά τους. Όσον αφορά στην UV επαγόμενη φωτοκαταλυτική δραστικότητα των υλικών, το 0.02% Fe/TiO₂ και το 0.04% Μn/Co-TiO₂ εμφάνισαν την εντονότερη δραστηριότητα, ενώ ως κύρια τελικά προϊόντα οξείδωσης ανιχνεύθηκαν το CO₂ και το H₂O. Εν τούτοις, αξίζει να σημειωθεί ότι σε ορισμένες περιπτώσεις ανιχνεύθηκαν σχετικά ποσότητες CO και προσδιορίστηκε στην εκάστοτε περίπτωση η απόδοση μετατροπής του (product yield). Κατά την επαγόμενη φωτοκατάλυση από Vis ακτινοβολία, που αφορά στη δράση τους σε εσωτερικούς χώρους, μόνο τα νανοϋλικά 0.25% Co/ZnO, 0.04% Μn/TiO₂ και 0.04% Mn/TiO₂ (με αυξημένα επίπεδα ΟΗ) εμφάνισαν φωτοκαταλυτική δραστικότητα. Αξίζει να σημειωθεί ότι ως μοναδικά προϊόντα φωτοκαταλυτικής οξείδωσης της ακεταλδεΰδης, για τα νανοϋλικά αυτά, αποτέλεσαν το CO₂ και το Η₂Ο, γεγονός που σηματοδοτεί την εν δυνάμει χρήση τους, καθώς το μέγιστο ποσοστό απόδοσης του τοξικού CO<3%, βάσει του ορίου ανίχνευσης της τεχνικής που χρησιμοποιήθηκε.

Φυσική περιγραφή

[xiv], 167 σ. : πίν., σχήμ. ; 30 εκ.

Γλώσσα

Ελληνικά

Θέμα

Indoor and outdoor environmental clean-up

Infrared Spectroscopy

Photocatalysis

Απορρύπανση εξωτερικών και εσωτερικών χώρων

Νανοδομικά υλικά

Φασματοσκοπία Υπερύθρου

Φωτοκατάλυση