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

https://hrcak.srce.hr/295857

Publication date:

14.3.2023.

Article data in other languages: english

Visits: 960 *