https://doi.org/10.15255/KUI.2022.050
Objavljen: Kem. Ind. 72 (3-4) (2023) 179–186
Referentni broj rada: KUI-50/2022
Tip rada: Izvorni znanstveni rad
Preuzmi rad:  PDF

Fotoelektrokemijsko dobivanje vodika potpomognuto askorbinskom kiselinom

D. Balaić, G. Antonije Oreški, G. Radić, H. Kušić, K. Perović i M. Kraljić Roković

Sažetak

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.

Ovo djelo je dano na korištenje pod licencom Creative Commons Imenovanje 4.0 međunarodna

Ključne riječi

askorbinska kiselina, vodik, sredstvo za smanjenje rekombinacije, fotoelektrokemijski proces, kositrov(IV) sulfid, titanijev(IV) oksid