ΚΑΙΝΟΤΟΜΕΣ ΜΕΘΟΔΟΙ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΑ ΦΙΛΙΚΗΣ ΚΑΤΑΛΥΤΙΚΗΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΥΔΡΟΓΟΝΟΥ ΑΠΟ ΔΙΑΦΟΡΕΣ ΠΡΩΤΕΣ ΥΛΕΣ MΕ ΧΡΗΣΗ ΚΑΤΑΛΥΤΩΝ ΠΟΥ ΠΕΡΙΕΧΟΥΝ ΝΑΝΟΣΩΜΑΤΙΔΙΑ ΧΡΥΣΟΥ

INNOVATIVE METHODS OF ENVIRONMENTALLY FRIENDLY CATALYTIC HYDROGEN EVOLUTION FROM RAW MATERIALS USING CATALYSTS CONTAINING AU NANOPARTICLES (Αγγλική)

  1. MSc thesis
  2. ΝΙΚΟΛΑΟΣ ΠΑΠΑΓΕΩΡΓΙΟΥ
  3. Περιβαλλοντική Κατάλυση για Αντιρύπανση και Παραγωγή Καθαρής Ενέργειας (ΚΠΠΒ)
  4. 22 Σεπτεμβρίου 2024
  5. Ελληνικά
  6. 128
  7. Λυκάκης Ιωάννης
  8. ΛΥΚΑΚΗΣ ΙΩΑΝΝΗΣ | ΚΟΡΔΟΥΛΗΣ ΧΡΗΣΤΟΣ | ΜΠΟΥΡΙΚΑΣ ΚΥΡΙΑΚΟΣ
  9. νανοσωματίδια χρυσού, έκλυση υδρογόνου, ηλεκτροκατάλυση, φωτοκατάλυση, φωτοηλεκτροκατάλυση
  10. Περιβαλλοντική Κατάλυση για Αντιρύπανση και Παραγωγή Καθαρής Ενέργειας (ΚΠΠΒ)
  11. 145
  12. Περιλαμβάνει: Εικόνες, σχήματα
    • Η επιτακτική ανάγκη για την αντικατάσταση των ανθρακούχων καυσίμων από καύσιμα φιλικά προς το περιβάλλον βρίσκει σύμμαχο το υδρογόνο, που αποτελεί το καθαρότερο περιβαλλοντικά καύσιμο. Δυστυχώς οι πιο γνωστές μέθοδοι δεν παράγουν υδρογόνο χωρίς ανθρακούχα παραπροϊόντα, έτσι προκύπτει η ανάγκη παραγωγής «πράσινου» υδρογόνου με  χαμηλό κόστος και χρήση «πράσινης» ενέργειας. Η παρούσα εργασία ασχολείται με την ηλεκτροκαταλυτική, φωτοκαταλυτική και φωτοηλεκτροκαταλυτική παραγωγή υδρογόνου από υδατικά διαλύματα οξέων, βάσεων και αλάτων και την παραγωγή υδρογόνου από NaBH4 με το δεδομένο ότι όλοι οι χρησιμοποιούμενοι καταλύτες περιέχουν νανοσωματίδια Au. Τα νανοσωματίδια Au είναι φθηνά, άφθονα στην φύση, παρέχουν την δυνατότητα τροποποίησης μεγέθους και σχήματος και μπορούν να εναποτεθούν σε μεγάλη ποικιλία φορέων. Η μελέτη των εργασιών που ακολουθούν τεκμηριώνει την σπουδαία συνεισφορά των νανοσωματιδίων Au στις καταλυτικές μεθόδους «πράσινης» παραγωγής υδρογόνου. Στην ηλεκτροκαταλυτική παραγωγή υδρογόνου είχαμε μείωση του δυναμικού έναρξης και της απαιτούμενης υπέρτασης για διάφορες πυκνότητες ρεύματος, υψηλές πυκνότητες ρεύματος ανταλλαγής και χαμηλές κλίσεις Tafel. Στην φωτοκαταλυτική παραγωγή υδρογόνου είχαμε διεύρυνση της απορρόφησης στο ορατό και εγγύς υπέρυθρο φως, σημαντική βελτίωση της καταλυτικής δραστικότητας, λόγω του πλασμονικού συντονισμού των νανοσωματιδίων Au και εξαιρετικές αποδόσεις παραγωγής υδρογόνου. Τέλος στην φωτοηλεκτροκαταλυτική παραγωγή υδρογόνου είχαμε την εμφάνιση αυξημένου αριθμού καταλυτικών ενεργών κέντρων, ενίσχυση της απορρόφησης στο ορατό και φαινόμενα ενίσχυσης καταλυτικής δραστηριότητας σχετιζόμενα με τον πλασμονικό συντονισμό των νανοσωματιδίων Au

    • The imperative need to substitute carbon-based fuels with environmentally friendly ones finds an ally in the case of hydrogen, which is perhaps the most environmentally friendly fuel up to date. Unfortunately, most hydrogen evolution methods produce carbonaceous byproducts,  so it is necessary to find new methods of producing “green” hydrogen with low cost and use of “green” energy. This work deals with electrocatalytic, photocatalytic and photoelectrocatalytic hydrogen evolution from aqueous solutions of acids, bases and salts and catalytic hydrogen evolution from aqueous solutions of ΝaΒΗ4 on the ground that all used catalysts contain gold nanoparticles. Gold nanoparticles are cheap and abundant on the earth’s crust, their shape and size are easily controllable and can be deposited on various support surfaces. The study of the papers that follow proves the important contribution of Au nanoparticles to the catalysis of “green” hydrogen production. During an electrocatalytic hydrogen evolution reaction, Au nanoparticles contributed to the reduction of onset potential and the necessary potential for various current densities, provided great exchange currents and low Tafel slopes. During photocatalytic hydrogen evolution, they offered broadened light absorption even in near infrared light spectrum, ensured enhanced catalytic activity, due to their plasmon resonances and excellent hydrogen production yields. Finally, during photoelectrocatalytic hydrogen evolution, they provided increased number of active catalytic centers, they enhanced absorption in visible spectrum and exhibited catalyic activity enhancing effects that originated from their plasmonic resonances.

  13. Hellenic Open University
  14. Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Διεθνές