מאמר שיטה

כור זרימה רציפה Photocatalytic לתצהיר בדיוק מבוקרת של חלקיקים מתכתיים

DOI:

10.3791/58883

⸱

10 באפריל 2019

 ,  ,  , 
1Institut des matériaux, École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), 2Laboratory for Functional Polymers, Swiss Federal Laboratories for Materials Science and Technology (Empa), 3Faculty of Engineering and Natural Sciences, Sabanci University, 4SUNUM Nanotechnology Research Centre, Sabanci University

במאמר זה

סיכום

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

עבור סינתזה רציפה, מדרגי של nanocomposites נובל-מתכת מבוססי, כור photocatalytic הרומן מפותח, שלה מבנה, עקרונות פעולה, מוצר באיכות אופטימיזציה אסטרטגיות מתוארים.

תקציר

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

בעבודה זאת, כור photocatalytic הרומן של עירור פעמו ומבוקר של photocatalyst, בתצהיר מדויק של חלקיקים מתכתיים מפותחת. הנחיות השכפול של הכור ותפעולו ניתנים בפירוט. שלושה מרוכבים מערכות שונות (Pt/גרפן, Pt/TiO2ו- Au/TiO2) עם monodisperse וחלקיקים מבוזרות בצורה אחידה המיוצרים על ידי הכור הזה, מנגנון photodeposition, כמו גם את האסטרטגיה אופטימיזציה של סינתזה, הם דנו. השיטות סינתזה והיבטים טכניים שלהם מתוארים באופן מקיף. התפקיד של המינון אולטרה סגול (UV) (בבכל פעימה עירור) על תהליך photodeposition ייחקר ומסופקים הערכים האופטימלי עבור כל מערכת ללא הפרדות צבע.

מבוא

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

חלקיקי מתכת, מתכות אצילות במיוחד (למשל, Pt, Au, Pd) יש שימושים העצום זרז1. באופן כללי, הקטנת הגודל של חלקיקים (NPs) מגביר את פעילות קטליטית שלהם תוך שמירה על עלות (משקל) הקבוע, אבל זה גם הופך היישום שלהם יותר קשה. NPs (בדרך כלל קטן מ- 10 ננומטר) יש נטיות נהדר כדי צבירת, אשר מדרדרת פעילות קטליטית שלהם; עם זאת, קיבעון על מצעים מתאים לרוב ניתן לפתור בעיה זו. יתר על כן, בהתאם לסוג היישום (לדוגמה, electrocatalysis), יש לפעמים צורך לשתק את NPs על מצעים מוליך2,3. NPs יכול שהוכלא גם עם מוליכים למחצה כדי ליצור מחסום Schottky ולהימנע (עיכוב)-חור רקומבינציה (מתנהג כמו מלכודות אלקטרון)

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

פרוטוקול

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1. ייצור ותפעול של הכור התצהיר photocatalytic

התראה: בעת מנורות UV מופעלים, להשתמש משקפי מגן UV-C.

  1. ייצור של הכור התצהיר photocatalytic
    1. לכסות את המשטח הפנימי של צינור פוליוויניל כלוריד (PVC) (קוטר x אורך = 15 ס"מ x 55 ס"מ; ניתן להשתמש גם חומרים אחרים) בנייר אלומיניום עבה, מלוטש, דבק מגובה. התקנת 55 חמש W UV-C מנורות (ראה טבלה של חומרים) על פני השטח הפנימי של הצינור במרחק שווה.
    2. תיקון צינור קוורץ (קוטר x אורך = 0.5 ס"מ 55 ס"מ) לאורך הציר המרכזי של צינור PVC (תצורת קונצנטריים). עבור עירור פעמו של photocatalyst, לכסות את הרצוי שווים באורכם של הצינור קוורץ עם רדיד האלומיניום מגובה ....

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

תוצאות

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

XPS היא אחד של טכניקות החזקים ביותר על. שאישרת את היווצרות NPs מתכתי וללמוד מדינות הכימי שלהם. לענין זה, סקר ספקטרה והן ספקטרום ברזולוציה גבוהה (של Pt4f ו- Au4f) נרשמו, שמאשר את צמצום מלאה קטיונים מתכתי ולא מוצלח הפקדת NNPs (איור 3). עבור deconvolution של Pt4f והן Au4f, בתחילה, חיסור רקע שירלי בוצעה. לאחר מכן, הספקטרום ברמת הליבה היו לרכיבים שלהם עם מעורבות Gaussian/Lorentzian (70% לפי עקומת גאוס ו-30% Lorentzian) ק.......

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

דיון

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

חלקיקים הם הצורה הנפוצה ביותר של זרזים המבוססות על נובל-מתכת. כמעט בכל המקרים, NNPs מופקדים על מוליך או חומר תמיכה semiconductive. זו הכלאה נעשית בעיקר על ידי צמצום קטיונים של המתכת נובל בנוכחות המצע המיועד (חומר). לפיכך, שיטת הסינתזה המוצלחת לייצור nanocomposite מבוססי nnp ב צריך לעמוד בדרישות הראשי לפחות שני: 1) צמצום קטיונים צריך להיות יעיל ומלא; 2) קצב התצהיר, מה מיקומם ואילו הסכום צריך להיות לשליטה. בעבודה זאת, הראו כי הכור מפותחת (ושיטת סינתזה) יכול בהצלחה לפנות הן הדרישות הנ.

ספקטרום סק.......

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

גילויים

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

המחברים אין לחשוף.

תודות

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

המחברים רוצה להודות Sabanci אוניברסיטת ומעבדות הפדרלי השוויצרי הנדסת חומרים וטכנולוגיה (Empa) על כל התמיכה מסופקים.

....

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

חומרים

רשימת החומרים שנעשה בהם שימוש במאמר זה
שםחברהמספר קטלוגהערות
תמיסת חומצה כלורופלטיניתסיגמא אולדריץ'262587-50 מ"ל
מימן טטרה-כלורואורט (III) הידרטאלפא Aesar12325.03
TiO2 ננו-אבקה (TiO2, אנטאז, 99.9%, 100 ננומטר)ננו-חומרים מחקריים בארה"US3411
אבקת גרפיטאלפא Aesar10129
חומצה גופרתית סיגמא אולדריץ' 1120802500
מי חמצןסיגמא אולדריץ'H1009-100 מ"ל
חומצה L-אסקורביתסיגמא אולדריץ'A92902-500G
חומצה הידרוכלוריתסיגמא אולדריץ'320331-2.5 ליטר
נתרן הידרוקסידסיגמא אולדריץ'S5881-1KG
אשלגן פרמנגנטMerck1050821000
Corning®   מחיצת סיליקון עבור GL45 כובע בורגסיגמא אולדריץ' (קורנינג)CLS139545SS
צינור פוליוויניל כלורידקוקטאסמעטפת כור UV
סיליקה פודד (קוורץ) מוצריזכוכית
UV& מינוס; מנורות C פיליפסTUV PL-L 55W/4P HF 1CT/25
ב צינור טכניים

מקורות

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Okitsu, K., Mizukoshi, Y. Catalytic Applications of Noble Metal Nanoparticles Produced by Sonochemical Reduction of Noble Metal Ions. Handbook of Ultrasonics and Sonochemistry. Ashokkumar, M. , Springer. Singapore. 325-363 (2016).
  2. Shakoori Oskooie, M., Menceloglu, Y. Z., Unal, S., Hayat Soytas, S.

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

הדפסות חוזרות והרשאות

בקש הרשאה לשימוש חוזר בטקסט או באיורים של מאמר JoVE זה

בקש הרשאה

תגיות

UV

מאמרים קשורים