Vliv přípravy oxidů kovů na bázi titanu a zirkonu pomocí přetlakových a superkritických tekutin na fotokatalytickou redukci oxidu uhličitého

Tomáš Prostějovský

Bachelor's thesis

Effect of preparation of metal oxide based on titania and zirconia by supercritical and pressurized fluids on the photocatalytic reduction of carbon dioxide

Abstract:

Bakalářská práce se zabývá vlivem poměrů oxidu titaničitého a oxidu zirkoničitého na fotokatalytickou redukci oxidu uhličitého. Hlavním cílem fotokatalytické redukce oxidu uhličitého je jeho přeměna na méně škodlivé a lépe využitelné látky. Fotokatalytická redukce oxidu uhličitého probíhala ve vsádkovém reaktoru v prostředí vodného roztoku hydroxidu sodného se suspendovaným fotokatalyzátorem (ZrxTi1-xOn). Jako zdroj záření byla použita 8 W Hg lampa (λ = 254 nm), která byla umístěna horizontálně nad průhled z křemenného skla ve víku reaktoru. Produkty fotokatalytické redukce byly v plynné fázi metan, oxid uhelnatý a vodík vznikající z rozkladu vody. Vliv poměrů oxidů titanu a zirkonia na výtěžky plynů byl sledován v časovém intervalu 0-16 hodin. Výtěžky plynů se lišily v závislosti na poměru obsahů TiO2 a ZrO2 a klesaly v řadě Zr0,5Ti0,5On > Zr0,1Ti0,9On > Zr0,7Ti0,3On > Zr0,9Ti0,1On > ZrO2 > TiO2. Výtěžky na všech směsných fotokatalyzátorech i čistém ZrO2 byly vyšší než na čistém TiO2. Nejvyšší výtěžky metanu, oxidu uhelnatého i vodíku byly zaznamenány u fotokatalyzátoru s molárním poměrem TiO2:ZrO2 0,5:0,5.

Abstract:

Bachelor thesis is focused on the study of the effect of ratios of titanium dioxide and zirconium dioxide on the photocatalytic reduction of carbon dioxide. The main goal of the photocatalytic reduction of carbon dioxide is its conversion into harmless and more useful substances. Photocatalytic reduction of carbon dioxide was performed in a batch reactor in the aqueous sodium hydroxide solution with suspended photocatalyst (ZrxTi1-xOn). 8 W Hg lamp (λ = 254 nm), which was placed horizontally above a quartz glass window in the reactor cover, was used as a radiation source. Photocatalytic reduction products in the gas phase were methane, carbon monoxide and hydrogen, generated from the decomposition of water. The effect of ratios of titanium and zirconium dioxides on the yields of gases was monitored at the time intervals of 0-16 hours. The yields of gases differed depending on the content ratios of TiO2 and ZrO2 and they decreased in the order Zr0,5Ti0,5On > Zr0,1Ti0,9On > Zr0,7Ti0,3On > Zr0,9Ti0,1On > ZrO2 > TiO¬2. The yields on all mixed photocatalysts as well as on the pure ZrO2 were higher than on the pure TiO2. The highest yields of methane, carbon monoxide and hydrogen were observed in the presence of photocatalyst with molar ratio TiO2:ZrO2 0,5:0,5.

Keywords

fotokatalýza, oxid uhličitý, oxid titaničitý (TiO2), oxid zirkoničitý (ZrO2)

Keywords

photocatalysis, carbon dioxide, titanium dioxide (TiO2), zirconium dioxide (ZrO2)

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 29. 4. 2016

Thesis defence

• Date of defence: 8. 6. 2016
• Supervisor: Kamila Kočí
• Reader: Ivana Troppová

VŠB - Technical University of Ostrava

Fakulta metalurgie a materiálového inženýrství

Bachelor programme / field:
Procesní inženýrství / Chemické a fyzikální metody zkoušení materiálu