CO 2 Photoreduction à CH 4 Performance Under Concentrating Solar Light CO 2 Photoreduction to CH 4 Performance Under Concentrating Solar Light CO 2 Photoreduction to CH4 Performance Under Concentrating Solar Light CO2

Résumé

Nous présentons un protocole pour améliorer la performance de la photoréduction de CO₂ à CH₄ en augmentant l'intensité lumineuse incidente par la technologie d'énergie solaire de concentration.

Résumé

Nous démontrons une méthode pour l'amélioration de la photoréduction de CO 2. Comme la force motrice d'une réaction photocatalytique est de la lumière solaire, l'idée de base est d'utiliser la technologie de concentration pour augmenter l'intensité de la lumière solaire incident. La concentration d'une lumière de grande surface sur une petite surface ne peut pas seulement augmenter l'intensité lumineuse, mais aussi réduire la quantité de catalyseur, ainsi que le volume du réacteur, et augmenter la température de surface. La concentration de la lumière peut être réalisée par différents dispositifs. Dans ce manuscrit, il est réalisé par une lentille Fresnel. La lumière pénètre dans la lentille et se concentre sur un catalyseur en forme de disque. Les résultats montrent que le taux de réaction et le rendement total sont efficacement augmentés. La méthode peut être appliquée à la plupart des catalyseurs de photoréduction CO 2, ainsi qu'à des réactions similaires avec un faible taux de réaction à la lumière naturelle.

Introduction

L'utilisation des combustibles fossiles s'accompagne d'importantes quantités d'émissions de CO2, ce qui contribue grandement au réchauffement de la planète. Le captage, le stockage et la conversion du CO₂ sont essentiels pour réduire la teneur en CO₂ dans l'atmosphère¹. La photoréduction du CO₂ aux hydrocarbures peut réduire le CO_2,convertir le CO₂ en carburants et économiser l'énergie solaire. Cependant, le CO₂ est une molécule extrêmement stable. Son lien C-O possède une énergie de dissociation plus élevée (environ 750 kJ/mol)². Cela signifie ....

Protocole

Attention : Veuillez consulter toutes les fiches de données pertinentes sur la sécurité des matériaux (SDM) avant l'exploitation. Plusieurs produits chimiques sont inflammables et très corrosifs. La concentration de la lumière peut causer une intensité lumineuse nocive et des augmentations de température. Veuillez utiliser tous les dispositifs de sécurité appropriés tels que l'équipement de protection individuelle (lunettes de sécurité, gants, blouses de laboratoire, pantalons, etc.).

1. Préparation du catalyseur

1. Préparation de TiO₂ par anodisation
   Note : L'anodisation utilise des feuilles ....

Résultats

Le système de réacteur photocatalytique d'origine contient principalement deux composants, une lampe Xe et un réacteur à cylindres inoxydable. Pour le système de réacteur léger de concentration, nous avons ajouté une lentille Fresnel et un support de catalyseur, comme le montre la figure 1. La lentille Fresnel est utilisée pour concentrer la lumière dans une zone plus petite. Comme la lumière a été concentrée, le catalyseur doit être placé dans une zone éclai.......

Discussion

La lumière de concentration réduit la zone d'incident de lumière et exige l'utilisation d'un catalyseur en forme de disque ou d'un soi-disant réacteur à lit fixe pour tenir le catalyseur. Puisque la source lumineuse est habituellement une lampe ronde, la forme du catalyseur devrait également être ronde. Pour obtenir un disque rond, il est possible de presser la poudre dans un disque par tablette ou de changer le papier d'aluminium en oxyde par anodisation. La méthode d'anodisation utilise l'électricité pour oxyder le mét.......

Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article

Nom	Entreprise	Numéro de catalogue	Commentaires
Feuille de titane, 99,99 %	Hebei Metal Technology Co., Ltd.
Feuille de Pt, 99,99 %	Tianjin Aida Henghao Technology Co., Ltd.
Fluorure d’ammonium, 98 %	Aladdin	A111758	Glycol sensible à l’humidité
, >99,9 %	Aladdin	E103323
Éthanol anhydre,>99,9 %	Aladdin	E111977	Acétone inflammable
, >99,5 %	Hangzhou Shuanglin Chemical Co., Ltd.	200-662-2	Odeur irritante
Acide nitrique, 65,0 % -68,0 %	Hangzhou Shuanglin Chemical Co., Ltd.	231-714-2	sensible à l’humidité
, 30 % en poids dans H2O	Aladdin	H112515	Urée oxydative forte
, 99 %	Aladdin	U111897
eau désionisée, 99,00	fabriquée en
, CELHXF300/CELHXUV300	Beijing Zhongjiao Jinyuan Co., Ltd.
Réacteur à cylindre en acier inoxydable, CEL-GPPC	Beijing Zhongjiao Jinyuan Co., Ltd.
Lentille de Fresnel, MYlens	Meiying Technology Co., Ltd.
Papier de verre 7000 mailles	Zibo Taichuan Abrasives Co., Ltd.
Nettoyeur à ultrasons, SK2210HP	Shanghai Kedao Ultrasonic Instrument Co., Ltd.
Bain-marie thermostatique, DF-101S	Boncie Instrument Technology Co., Ltd.
Pince crocodile	Guangzhou Rongyu Co., Ltd.
Source de tension constante CC, DY-150V 2A	Shanghai Anding Electric Co., Ltd.
Four à moufle, KSL-1200X	Hefei Kejing Materials Technolgy Co., Ltd.
Verre de quartz	Lianyungang Weida Quartz Products Co., Ltd.
Thermocouples, WRNK-191K	Feiyang Electric Accessories Co., Ltd.
Agitateur électromagnétique, 85-2	Shanghai Zhiwei Electric Appliance Co., Ltd.
Pompe à vide, SHB-IIIA	Province du Henan Usine
Chromatographe en phase gazeuse, GC2014	Colonne capillaire SHIMAPZU
HT-PLOT Q Compteur de	Hychrom
, CEL-NP2000	Beijing Zhongjiao Jinyuan Co., Ltd.
Balance électronique, JJ124BC	Shanghai Jingtian Electronic Instrument Co., Ltd.

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