Αποτελέσματα - Λεπτομέρειες
Εντολή Αναζήτησης : Συγγραφέας="Ρεμεδιάκης"
Και Συγγραφέας="Ιωάννης"
Τρέχουσα Εγγραφή: 15 από 45
|
|
| Κωδικός Πόρου |
000444324 |
| Τίτλος |
Mesoporous networks of MoS2 and CdS nanoparticles as photocatalysts for water splitting and hydrogen production |
| Άλλος τίτλος |
Μεσοπορώδη δίκτυα νανοσωματιδίων MoS2 και CdS ως φωτοκαταλύτες για τη διάσπαση του νερού προς παραγωγή υδρογόνου |
|
Συγγραφέας
|
Πατριαρχέα, Χρυσάνθη
|
|
Σύμβουλος διατριβής
|
Αρματάς, Γεράσιμος
|
|
Μέλος κριτικής επιτροπής
|
Ρεμεδιάκης , Ιωάννης
Στούμπος, Κωνσταντίνος
|
| Περίληψη |
Η παραγωγή υδρογόνου με φωτοκαταλυτική διάσπαση του νερού έχει προσελκύσει σημαντικό ενδιαφέρον τα τελευταία χρόνια ως μια διαδικασία χαμηλού κόστους και φιλική προς το περιβάλλον. Γενικά, έχει αναπτυχθεί μια πληθώρα ημιαγώγιμων υλικών που πληρούν τα κριτήρια ενός αποτελεσματικού φωτοκαταλύτη, όπως το κατάλληλο ενεργειακό χάσμα (1.23–3.26 eV) και τα κατάλληλα δυναμικά οξείδωσης και αναγωγής. Ωστόσο, λόγω της γρήγορης επανασύνδεσης των φωτοδιεγερμένων φορέων και της χαμηλής απόδοσης μετατροπής φωτονίων σε υδρογόνο, είναι απαραίτητο να κατασκευαστούν νέες ετεροδομές με στενή επαφή μεταξύ των συστατικών τους και έντονη απορρόφηση στο φάσμα του ορατού ώστε να επιτευχθεί υψηλή φωτοκαταλυτική αποτελεσματικότητα. Η μεταπτυχιακή αυτή εργασία επικεντρώνεται στη σύνθεση και το χαρακτηρισμό νέων μεσοπορώδων νανο-ετεροδομών που αποτελούνται από μικρού μεγέθους νανοφύλλα MoS2 (περίπου 10–15 nm σε διάμετρο) και νανοκρυστάλλους CdS μεγέθους κάτω από 5 nm. Μελετάται επίσης η δυνατότητα εφαρμογής αυτών των ετεροδομών ως φωτοκαταλύτες στην παραγωγή H2 από τη φωτοχημική διάσπαση του νερού. Για την ανάπτυξη των υλικών αυτών χρησιμοποιήθηκε αρχικά ήπιος οξειδωτικός πολυμερισμός κολλοειδών νανοσωματιδίων CdS παρουσία οργανικού πολυμερούς και ακολούθησε χημική εναπόθεση αποφλοιωμένων νανοφύλλων MoS2 στην επιφάνεια του CdS. Η χημική σύσταση και οι μορφολογικές και δομικές ιδιότητες των καταλυτών διερευνήθηκαν με στοιχειακή ανάλυση EDS, περίθλαση ακτίνων-Χ (XRD), φασματοσκοπία φωτοηλεκτρονίου από ακτίνες-Χ (XPS), ηλεκτρονική μικροσκοπία διέλευσης (TEM) και ποροσιμετρία Ν2. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι οι νανοκαταλύτες MoS2/CdS αποτελούνται από ένα πορώδες δίκτυο συνδεδεμένων κυβικών νανοκρυστάλλων CdS και νανοφύλλων MoS2 με εξαγωνική κρυσταλλική δομή (2H φάση), και παρουσιάζουν
10
μεγάλη εσωτερική επιφάνεια BET (~159–225 m2 g-1) με ομοιόμορφους πόρους (διαμέτρου ~6–9 nm). Πειράματα φωτοκαταλυτικής εξέλιξης Η2 σε συνδυασμό με μετρήσεις φασματοσκοπίας οπτικής απορρόφησης UV-vis/NIR, χρόνο-εξαρτημένης φωτοφωταύγειας (TRPL) και ηλεκτροχημικής εμπέδησης (EIS) έδειξαν ότι η αυξημένη φωτοκαταλυτική δράση των υλικών αυτών οφείλεται στον αποτελεσματικό διαχωρισμό και τη μεταφορά των φωτοδιεγερμένων φορέων φορτίου στις νανοεπαφές MoS2/CdS καθώς και στον μεγάλο αριθμό των εκτεθειμένων ενεργών κέντρων λόγω της τρισδιάστατης δομής ανοιχτού πόρου. Ο βέλτιστος καταλύτης MoS2/CdS με συγκέντρωση 20 wt.% MoS2 παρουσίασε ένα μέσο ρυθμό παραγωγής H2 ~0.4 mmol h−1 (ή ~19 mmol h−1 g−1) κάτω από ακτινοβολία ορατού φωτός, ο οποίος είναι 6.7 φορές υψηλότερος από αυτόν του μη-τροποποιημένου μεσοπορώδους CdS. Επίσης, η κβαντική απόδοση (AQY) της αντίδρασης παραγωγής υδρογόνου υπολογίστηκε ίση με 51.2% χρησιμοποιώντας μονοχρωματική ακτινοβολία μήκους κύματος λ = 420 nm. Τα αποτελέσματα αυτής της μελέτης παρουσιάζουν μια εικόνα της δυναμικής μεταφοράς φορτίου στις επαφές νανοκλίμακας μεταξύ MoS2 και CdS και υποδεικνύουν τη βιωσιμότητα των νανο-ετεροδομών MoS2/CdS ως φωτοκαταλύτες για τεχνολογίες μετατροπής καθαρής ενέργειας.
|
| Φυσική περιγραφή |
55 σ. : είκ.(μερ. εγχρ.) ; 30 εκ. |
| Γλώσσα |
Αγγλικά |
| Ημερομηνία έκδοσης |
2021-11-26 |
| Συλλογή
|
Σχολή/Τμήμα--Σχολή Θετικών και Τεχνολογικών Επιστημών--Τμήμα Επιστήμης και Τεχνολογίας Υλικών--Μεταπτυχιακές εργασίες ειδίκευσης
|
|
|
Τύπος Εργασίας--Μεταπτυχιακές εργασίες ειδίκευσης
|
| Μόνιμη Σύνδεση |
https://elocus.lib.uoc.gr//dlib/0/a/2/metadata-dlib-1639992735-352354-14848.tkl
|
| Εμφανίσεις |
245 |
Αναζήτηση
