Perovskit ve diğer oksitlerin üzerinde hidrojen oluşumunun karşılaştırmalı çalışması

Bu çalışma, titanat, tantalat ve niyobyum perovskitlerini ve bazı diğer oksitleri temel alan fotokatalizörlerin çeşitli ayırıcı maddelerin %20 sulu çözeltisinde hidrojen üretim verimliliklerini karşılaştırmayı amaçlamaktadır. Perovskitleri hazırlamak için katı hal sentezi kullanılırken, nano formdaki TiO2, Ta2O5, Nb2O5 satın alınıp direkt olarak kullanılmıştır. Ağırlıkça %1 Pt eş katalizörü örneklerin üzerine tam ıslak emdirme yöntemi ile eklenip, ağırlıkça %0.2 Au, %1 Cu ve %0.2 Au-%0.8 Cu eş katalizörleri ise TiO2 üzerine tortu çökertme ve sıralı tortu çökertme yöntemleriyle eklenerek test edilmiştir. Ultraviyole-görünür ışık altında Pt/SrTiO3'e ait hidrojen üretim D(+) glikoz monohidrat (136.2 μmol/h.gcat), metanol (107.2 μmol/h.gcat), etilen glikol (112.5 μmol/h.gcat) çözeltilerinde oldukça yüksek iken, maksimum değerlerden sonra azalmıştır. Ancak formik asit ve gliserin çözeltilerindeki hidrojen üretim oranları daha stabildir. Ayrıca Pt/TiO2, gliserin çözeltisinde test edilmiş ve 1146 μmol/h.gcat hidrojen üretimi ile SrTiO3'den daha yüksek potansiyele sahip olduğunu göstermiştir. Ağırlıkça % 0.2 Au/TiO2 katalizörü, Au yükleme miktarı Pt'den beş katı kadar az olmasına rağmen 1085.1 μmol/h.gcat hidrojen üretmiştir ve görünür ışık altında bile hidrojen üretimi, 201.4 μmol/h.gcat ile ciddi sayılabilecek düzeyde ve Pt'den oldukça yüksek olmuştur. 40-50 nm civarında ki parlak ve küresel altın nano parçacıklarının TiO2 üzerindeki dağılımı ve boyutu SEM ile incelenirken band aralık enerjileri Kubelka-Munk method yardımıyla UV-VIS spektroskopisinde yaklaşık olarak 2.97 eV bulunmuştur ki bu değer TiO2'nin band aralık değerine oldukça yakındır. XRD sonuçları, nano form TiO2 için anatase fazının varlığını ve SrTiO3 için kübik kristal fazın varlığını göstermiştir.