تبدیل فتوکاتالیستی دی اکسیدکربن و متان با استفاده از ذرات فتوکاتالیست zno

در این بررسی برای اولین بار نیمه هادی zno روی توری فولادی زد زنگ پوشش داده شده، و برای تبدیل فتوکاتالیستی متان و دی اکسید کربن و در یک راکتور ناپیوسته تحت تابش نور uv مورد استفاده قرار گرفت. برای تعیین شرایط بهینه ی تبدیل فتوکاتالیستی co2 و ch4 تکنیک آزمایش فاکتوریل ، روش پاسخ سطحی (rsm) به کار گرفته شد. استفاده از توری فولادی زد زنگ باعث افزایش سطح فعال کاتالیست و همچنین استفاده مستقیم از نور uv ، شد. خواص مختلف مربوط به zno کلسینه شده و تجاری از طریق آنالیزهای xrd، sem و uv-visible بررسی شد. محصولات حاصل از کاهش فتوکاتالیستی گازهای co2 و ch4 با استفاده از gc مجهز به tcd و ftir شناسایی شدند. اثر پارامترهای موثر روی کارایی تبدیل مانند: مقدار zno پوشش داده شده، ترکیب درصد خوراک ( co2:ch4:he) ، فشار داخلی راکتور (فشار کل) و توان لامپ uv از طریق 22 آزمایش مورد بررسی و آزمایش قرار گرفت. نتایج نشان داد که فرایند کلسیناسیون منجر به افزایش جذب نور uv ، کاهش تجمع ذرات و همچنین ایجاد سطح یکنواخت کاتالیست می شود. نتایج حاصل از xrd نیز نشان داد که فرایند کلسیناسیون تاثیر عمده روی ساختار کریستالی zno ندارد. شرایط بهینه آزمایشگاهی برای ماکزیمم کارایی تبدیل co2 در 8 گرم zno ( 65/2 zno پوشش داده شده روی توری) ، فشار کل psi 30 ، ترکیب درصد خوراک ( he10 % : ch480 % : co210 % ) و توان لامپ uv 250 وات به دست آمد. در حالی که مقدارهای بهینه برای ماکزیمم کارایی تبدیل ch4 ، 8 گرم zno ( 65/2 zno پوشش داده شده روی توری) ، فشار کل psi 30 ، ترکیب درصد خوراک (he10 % : ch410 % : co280%) و توان لامپ uv 250 وات است. در مقادیر بهینه کارایی تبدیل (%) پیش بینی شده و مشاهده شده به ترتیب برای co2 45/12 % و 88/11 % و برای ch4 68/15% و 21/15% حاصل شد.