Informacja

Drogi użytkowniku, aplikacja do prawidłowego działania wymaga obsługi JavaScript. Proszę włącz obsługę JavaScript w Twojej przeglądarce.

Tytuł pozycji:

Zero carbon footprint hydrogen generation by photoreforming of methanol over $Cu/TiO_{2}$ nanocatalyst

Tytuł:
Zero carbon footprint hydrogen generation by photoreforming of methanol over $Cu/TiO_{2}$ nanocatalyst
Autorzy:
Łomot, Dariusz
Colmenares, Juan Carlos
Gradoń, Leon
Nikiforow, Kostiantyn
Dziegielewski, Przemyslaw
Maximenko, Alexey
Qi, Ming–Yu
Ćwieka, Karol
Bojarska, Zuzanna
Czelej, Kamil
Xu, Yi–Jun
Data publikacji:
2023
Słowa kluczowe:
methanol
hydrogen
reforming
sustainable
photocatalysis
Język:
angielski
ISBN, ISSN:
13858947
Prawa:
Udzielam licencji. Uznanie autorstwa 4.0 Międzynarodowa
http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/legalcode.pl
Dostawca treści:
Repozytorium Uniwersytetu Jagiellońskiego
Artykuł
Hydrogen generation by photoreforming of methanol is being one of the most intensely investigated photochemical transformations in pursuing a sustainable, zero waste circular economy. This transformation usually produces a significant amount of gaseous carbon in the form of CO2 and CO that disqualifies many active photocatalysts as being fully sustainable. Here, we demonstrate the atomically dispersed Cu on TiO2 composite nanoparticles synthesized by the wet impregnation method that are highly active and selective in hydrogen production by photoreforming of methanol solution. Our photocatalyst exhibits an apparent quantum efficiency of 10% at 365 nm wavelength and the low power 0.45 W light emitting diode (LED) source. The only gaseous product found is molecular hydrogen, whereas all carbon is trapped in the downstream liquid mixture of formaldehyde and formic acid, making the process fully sustainable and clean. We used various experimental techniques and density functional theory calculations (DFT) to characterize our photocatalysts and provide an insight into the exceptional behavior of the Cu/TiO2 system. A combination of ab initio DFT and X–ray photoelectron spectroscopy (XPS) measurements allowed us to identify the Cu+–Cu0–Cu+ redox cycle under the reaction conditions. Bypassing the Cu2+ oxidation state is crucial to keep the oxidation potential of photogenerated holes low enough to prevent CO2 generation and keeping all carbon in the liquid phase. This work paves the way toward an efficient and clean generation of hydrogen by photoreforming of methanol over well–established and cheap Cu/TiO2 photocatalyst.

Ta witryna wykorzystuje pliki cookies do przechowywania informacji na Twoim komputerze. Pliki cookies stosujemy w celu świadczenia usług na najwyższym poziomie, w tym w sposób dostosowany do indywidualnych potrzeb. Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień dotyczących cookies oznacza, że będą one zamieszczane w Twoim komputerze. W każdym momencie możesz dokonać zmiany ustawień dotyczących cookies