Original scientific paper
https://doi.org/10.15255/KUI.2022.050
Fotoelektrokemijsko dobivanje vodika potpomognuto askorbinskom kiselinom
Dajana Balaić
; University of Zagreb, Faculty of Chemical Engineering and Technology, Trg Marka Marulića 19, 10 000 Zagreb, Croatia
Gabriela Antonije Oreški
; University of Zagreb, Faculty of Chemical Engineering and Technology, Trg Marka Marulića 19, 10 000 Zagreb, Croatia
Gabrijela Radić
orcid.org/0000-0001-6236-7869
; University of Zagreb, Faculty of Chemical Engineering and Technology, Trg Marka Marulića 19, 10 000 Zagreb, Croatia
Hrvoje Kušić
; University of Zagreb, Faculty of Chemical Engineering and Technology, Trg Marka Marulića 19, 10 000 Zagreb, Croatia
Klara Perović
; University of Zagreb, Faculty of Chemical Engineering and Technology, Trg Marka Marulića 19, 10 000 Zagreb, Croatia
Marijana Kraljić Roković
; University of Zagreb, Faculty of Chemical Engineering and Technology, Trg Marka Marulića 19, 10 000 Zagreb, Croatia
Abstract
Fotoelektrokemijski procesi kombiniraju primjenu napona i fotokatalizu, što može rezultirati održivom proizvodnjom vodika. Proces se može poboljšati dodatkom sredstva koje reagira sa šupljinama, čime se smanjuje rekombinacija elektrona i šupljina. Askorbinska kiselina (AA) smatra se ekološki i ekonomski prihvatljivim sredstvom pogodnim zbog svojeg niskog oksidacijskog potencijala. Najčešće upotrebljavani fotokatalizator, TiO2, u fotokatalitičkom procesu slabo iskorištava sunčevu svjetlost zbog velikog energetskog procjepa od 3,2 eV. Metalni sulfid, SnS2, privlači pažnju zbog malog energetskog procjepa od 2,2 eV, koji omogućava uporabu vidljivog dijela spektra. Elektrokemijska karakterizacija SnS2 i TiO2 fotoanoda provedena je u otopini NaCl uz prisutnost i bez prisutnosti AA. Utjecaj AA na fotostruje praćen je metodom linearne promjene potencijala i mjerenjem potencijala otvorenog kruga. Rezultati su potvrdili da su SnS2 i TiO2 elektrode fotoaktivne te da je AA pogodna za smanjenje rekombinacije elektrona i šupljina. Da bi se potvrdila dobra svojstva istraživanog sustava, provela se reakcija dobivanja vodika pri konstantnim potencijalima od 0,6 i 1,35 V. Pri potencijalu od 0,6 V više vodika je dobiveno uz TiO2 elektrodu, jer ona pokazuje veću fotoaktivnost. Pri 1,35 V većina proizvedenog vodika bila je rezultat elektrokemijske reakcije te je veći volumen vodika dobiven uz SnS2 elektrodu. Najveća količina vodika u ovom radu, 0,799 ml h–1 cm–2, proizvedena je pri 1,35 V uz SnS2 elektrodu kao fotoanodu u atmosferi argona.
Keywords
askorbinska kiselina; vodik; sredstvo za smanjenje rekombinacije; fotoelektrokemijski proces; kositrov(IV) sulfid; titanijev(IV) oksid
Hrčak ID:
295857
URI
Publication date:
14.3.2023.
Visits: 997 *