در پژوهش حاضر، فرآیند فتوکاتالیستی شکافت آب برروی نانوذرات تیتانیای تثبیت شده بر پایه زئولیت طبیعی کلینوپتیلولیت و نیز کلینوپتیلولیت فرآوری شده به‌روش تعویض یونی، با هدف پی بردن به اثرات روش فرآوری پایه بر خواص فیزیکی- شیمیایی و عملکردی فتوکاتالیست و نیز بررسی اثر پارامترهای عملیاتی مختلف از جمله زمان، مقدار فتوکاتالیست و pH محلول واکنش انجام شد. به این منظور پس از فرآوری کلینوپتیلولیت به‌روش تعویض یونی، ترکیب تیتانیا- کلینوپتیلولیت فرآوری شده حاوی 10% وزنی TiO2 به‌روش بسیار آسان و ارزان توزیع حالت جامد سنتز گردید. در بررسی خصوصیات فتوکاتالیست سنتز شده از آنالیزهایی همچون XRDا، FESEMا، EDXا، BETا، PL و UV-vis استفاده شد. نتایج آنالیزهای شناسایی، بیانگر تشکیل کلوخه‌های کمتر، توزیع بهتر ذرات TiO2 و برهم‌کنش قوی‌تر بین پایه و فلز بوده که ناشی از مساحت سطح بیشتر و دسترسی بیشتر به میکروکانال‌های زئولیت، بواسطه پایه فرآوری شده، است. توزیع مناسب ذرات TiO2 منجر به افزایش تعداد سایت‌های فعال سطحی و بازده جدایش بیشتر جفت‌های الکترون- حفره شده که در نتیجه آن فعالیت فتوکاتالیستی افزایش می‌یابد. استفاده از کلینوپتیلولیت فرآوری‌شده منجر به افزایش 30% تولید هیدروژن در مقایسه با فتوکاتالیست بر پایه کلینوپتیلولیت خام می‌شود. با بررسی نحوه اثرگذاری پارامترهای عملیاتی، حداکثر مقدار هیدروژن تولیدی (µmol g-1 h-1 74/859) در شرایط بهینه زمان واکنش h 4، pH بازی برابر با 10 و مقدار کاتالیست g/L 1 به‌دست آمد که این میزان در مقایسه با نیمه‌رسانای TiO2 خالص به‌عنوان نمونه مرجع، حدوداً افزایش دوازده برابری دارد.

در این پژوهش گزارشی از اکسیداسیون فتوکاتالیستی نرمال‌هگزان در فاز گاز و تبدیل آن به کربن‌دی‌اکسید و آب با استفاده از فتوکاتالیست TiO2 بهبود یافته با داپ نیتروژن ارائه شده است. خواص فتوکاتالیست و ریخت‎شناسی آن با استفاده از آنالیز‌های XRDا، FTIRا، SEM و XRF مورد بررسی قرار گرفت و محصولات اکسیداسیون فتوکاتالیستی با استفاده از دستگاه گازکروماتوگراف وآنالیز FTIR شناسایی شدند. نتایج آنالیز SEM تغییرات چندانی از سطح کاتالیست در اثر داپ کردن نیتروژن را نشان نمی‌داد و همچنین نتایج عملکرد فتوکاتالستی نشان داد که فتوکاتالیست TiO2 بهبود یافته با داپ نیتروژن در نور مرئی قادر است نرمال‌هگزان خوراک در غلظت‌های مختلف را به کربن‌دی‌اکسید و آب تبدیل کند. تبدیل فتوکاتالیستی نرمال‌هگزان در نور مرئی با استفاده از فتوکاتالیست TiO2 بهبود یافته با داپ نیتروژن در مقایسه با تبدیل فتوکاتالیستی آن با استفاده از فتوکاتالیست خالص TiO2 در نور فرابنفش عملکرد بهتری داشت. واسطه‌هایی مانند الکل، آلدهید، کتون و کربکسیلیک اسید در محصولات توسط آنالیز FTIR شناسایی شدند که مکانیزمی بر پایه این آنالیز برای تولید این واسطه‌ها و محصول نهایی نیز پیشنهاد شده است.

در این پژوهش، تولید هیدروژن از طریق فرآیند شکافت آب روی فتوکاتالیست نانوساختار TiO2/clinoptilolite مورد ارزیابی قرار گرفت و اثر حضور پایه کلینوپتیلولیت بر روی فعالیت فتوکاتالیست، بررسی شد. در این راستا، فتوکاتالیست‌ حاوی 30 وزنی از نانوتیتانیا روی کلینوپتیلولیت با استفاده از روش توزیع حالت جامد SSD تهیه شد. نمونه‌ها تحت آنالیزهای XRD، FESEM، BET، EDX، FTIR، PL و UV-vis مورد شناسایی قرار گرفتند. نتایج آنالیزهای شناسایی بیانگر این است که حضور کلینوپتیلولیت علاوه بر اینکه منجر به کاهش بازترکیب جفت‌های الکترون-حفره می‌شود، توزیع ذرات TiO2 را بهبود داده و از تشکیل کلوخه‌ها، روی سطح فتوکاتالیست، به میزان قابل توجهی می‌کاهد. میزان تولید هیدروژن بعد از گذشت زمان 4 ساعت برابر با 16/134 به دست آمد که تقریبا دو برابر مقدار آن توسط TiO2 خالص می‌باشد. فتوکاتالیست TiO2/clinoptilolite پس از 5 بار استفاده، کمترین افت فعالیت را داشت که نشان از پایداری و قابلیت استفاده مجدد این فتوکاتالیست می‌باشد.

در این پژوهش، از دو اتصال ناهمگون BiFeO3 که با استفاده از روشهای کم هزینه و آسان سنتز شدند به منظور تولید هیدروژن طی واکنش کلی شکافت فتوکاتالیستی آب استفاده شد. به همین منظور از آنالیزهای XRD، FTIR،FESEM ،PL و UV-Vis برای شناسایی خواص ساختاری و نوری فتوکاتالیست‌های سنتز شده استفاده گردید. واکنش مورد نظر در یک راکتور از جنس کوارتز با حجم mL 160 تحت نور فرابنفش انجام گرفت. علی‌رغم اینکه میکرومکعب‌های پروسکایت BiFeO3، نانوذرات g-C3N4 و نانوورقه‌های ZnS به تنهایی قادر به انجام موثر واکنش شکافت آب نبودند، نمونه‌های کامپوزیتی فعالیت فتوکاتالیستی بسیار مطلوبی از خود نشان دادند. بالاترین نرخ تولید هیدروژن معادل µmol.g-1.h-1 160 است که از نمونه بهینه به دست آمد.

هدف از این تحقیق حذف گازهای گلخانه‌ای CO2 و CH4 با استفاده از نانو ذرات ZnO ساخته شده و مقایسه عملکرد آن‌ها با ZnO تجاری می‌باشد. نانو ذرات ZnO با استفاده از روش صوتی - شیمیایی از محلول روی استات دو آبه و اتانول تهیه شدند. ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی نانو ذرات ZnO ساخته شده با استفاده از روش‌های XRDا، UV-visا، FTIR و SEM بررسی شدند. علاوه بر این، تبدیل فتوکاتالیستی CO2 و CH4 در محیط گازی توسط GC-TCD بررسی شد. محصولات به‌دست آمده از واکنش فتوکاتالیستی نیز توسط FTIR گازی و GC-Mass شناسایی شدند. تصاویر SEM نشان دادند که نانو ذرات ZnO به‌دست آمده یکنواخت می‌باشند. طیف سنجی UV-vis نشان داد که بعد از کلسینه کردن محدوده جذب ZnO به ناحیه مرئی انتقال می‌یابد. هم‌چنین، طیف سنجی XRD نشان داد که بعد از کلسینه کردن ZnO خالص به‌دست می‌آید. براساس نتایج به‌دست آمده میزان تبدیل CO2 و CH4 توسط نانو ذرات ZnO تهیه شده به‌ترتیب برابر 3/14 و 7/14% می‌باشد که این مقادیر حدودا 2 برابر درصدهای مربوط به ZnO تجاری است.

در این تحقیق با استفاده از روش سنتز احتراقی محلول، مجموعه‌ای از نانو کامپوزیت‌های Fe2O3/ZnO به‌عنوان فتوکاتالیست‌ فعال در نور مرئی، با 3 درصد ترکیب وزنی متفاوت از Fe2O3 شامل 25، 50 و 75 % ساخته شدند. ساختار، خواص نوری و ریخت‌شناسی سطح نانوکامپوزیت‌ها به‌وسیله آنالیز‌های XRDا، FESEMا، EDXا، FTIRا، PL و UV-vis مورد بررسی قرار گرفت. نتایج این آنالیزها نشان داد که خصوصیات ریخت‌شناسی، اندازه ذرات و خواص نوری نانوکامپوزیت‌های Fe2O3/ZnO به شدت به محتوای Fe2O3 وابسته است. فتوکاتالیست‌های ساخته شده به‌صورت مستقیم برای تبدیل فتوکاتالیستی گازهای گلخانه‌ای کربن‌دی‌اکسید و متان در یک رآکتور ناپیوسته، تحت تابش نور مرئی به کار گرفته شدند. نانوکامپوزیت Fe2O3/ZnO محتوای 75% وزنی Fe2O3 با اندازه ذرات nm 17 در تبدیل فتوکاتالیستی کربن‌دی‌اکسید و متان، به‌ترتیب تبدیل 16 و 21% از خود نشان داد که نسبت به فتوکاتالیست خالص ZnO با درصد تبدیل فتوکاتالیستی کربن‌دی‌اکسید و متان برابر با 3 و 4% عملکرد قابل توجهی بود.

در این پژوهش، تولید هیدروژن از طریق فرآیند فتوکاتالیستی شکافت آب روی فتوکاتالیست نانوساختار TiO2/Clinoptilolite سنتز شده به روش سونوشیمیایی مورد ارزیابی قرار گرفت و اثر بکارگیری تابش التراسوند در طول روش تلقیح به منظور نشاندن TiO2، بررسی شد. در این راستا، فتوکاتالیست دی اکسید تیتانیوم روی پایه کلینوپتیلولیت حاوی 10% وزنی از TiO2 با استفاده از روش تلقیح در حضور و عدم حضور تابش التراسوند تهیه شد. نمونه‌ها تحت آنالیزهای XRD،ا FESEM،ا BET،ا EDX،ا FTIR،ا PL و UV-vis مورد شناسایی قرار گرفتند. نتایج تست‌های شناسایی نشان می‌دهد که تابش التراسوند، منجر به تولید فتوکاتالیستی با مورفولوژی یکنواخت‌تر، مساحت سطح ویژه بالاتر و توزیع ذرات بهتر خواهد شد. به‌علاوه، آنالیزها بیانگر ایجاد کلوخه‌های کمتر، برهمکنش قوی‌تر بین ذرات تیتانیا و پایه و سرعت بازترکیب جفت‌های الکترون-حفره کمتر می‌باشند. در نمونه فتوکاتالیست TiO2/Clinoptilolite تهیه شده به روش التراسوند (TiO2/CLT(UI))، تولید هیدروژن افزایش می‌یابد. میزان تولید هیدروژن بعد از گذشت زمان hr 4 برابر با μmol/gTio2 29/502 به دست آمد که تقریبا هفت برابر مقدار آن توسط TiO2 خالص می‌باشد. فتوکاتالیست TiO2/Clinoptilolite پس از 5 بار استفاده، کمترین افت فعالیت را داشت که نشان از پایداری و قابلیت استفاده مجدد از این فتوکاتالیست در فرآیند شکافت آب می‌باشد.