روجیار اکبری سنه - گروه مهندسی شیمی، دانشکده مهندسی، دانشگاه کردستان، سنندج، ایران
فرهاد رحمانی - گروه مهندسی شیمی، دانشکده مهندسی، دانشگاه کردستان، سنندج، ایران
غلامرضا مرادی - مرکز کاتالیست، دانشکده مهندسی شیمی، دانشگاه رازی، کرمانشاه، ایران
شهرام شریف نیا - مرکز کاتالیست، دانشکده مهندسی شیمی، دانشگاه رازی، کرمانشاه، ایران

در پژوهش حاضر، فرآیند فتوکاتالیستی شکافت آب برروی نانوذرات تیتانیای تثبیت شده بر پایه زئولیت طبیعی کلینوپتیلولیت و نیز کلینوپتیلولیت فرآوری شده به روش تعویض یونی، با هدف پی بردن به اثرات روش فرآوری پایه بر خواص فیزیکی- شیمیایی و عملکردی فتوکاتالیست و نیز بررسی اثر پارامترهای عملیاتی مختلف از جمله زمان، مقدار فتوکاتالیست و pH محلول واکنش انجام شد. به این منظور پس از فرآوری کلینوپتیلولیت به روش تعویض یونی، ترکیب تیتانیا- کلینوپتیلولیت فرآوری شده حاوی ۱۰% وزنی TiO۲ به روش بسیار آسان و ارزان توزیع حالت جامد سنتز گردید. در بررسی خصوصیات فتوکاتالیست سنتز شده از آنالیزهایی همچون XRDا، FESEMا، EDXا، BETا، PL و UV-vis استفاده شد. نتایج آنالیزهای شناسایی، بیانگر تشکیل کلوخه های کمتر، توزیع بهتر ذرات TiO۲ و برهم کنش قوی تر بین پایه و فلز بوده که ناشی از مساحت سطح بیشتر و دسترسی بیشتر به میکروکانال های زئولیت، بواسطه پایه فرآوری شده، است. توزیع مناسب ذرات TiO۲ منجر به افزایش تعداد سایت های فعال سطحی و بازده جدایش بیشتر جفت های الکترون- حفره شده که در نتیجه آن فعالیت فتوکاتالیستی افزایش می یابد. استفاده از کلینوپتیلولیت فرآوری شده منجر به افزایش ۳۰% تولید هیدروژن در مقایسه با فتوکاتالیست بر پایه کلینوپتیلولیت خام می شود. با بررسی نحوه اثرگذاری پارامترهای عملیاتی، حداکثر مقدار هیدروژن تولیدی (µmol g-۱ h-۱ ۷۴/۸۵۹) در شرایط بهینه زمان واکنش h ۴، pH بازی برابر با ۱۰ و مقدار کاتالیست g/L ۱ به دست آمد که این میزان در مقایسه با نیمه رسانای TiO۲ خالص به عنوان نمونه مرجع، حدودا افزایش دوازده برابری دارد.

هیدروژن, توزیع حالت جامد, تبادل یونی, شکافت آب, پارامترهای عملیاتی