Φωτοκαταλυτική αναγωγή του διοξειδίου του άνθρακα με χρήση παραγοντοποιημένου g-C3N4 με Ag και Cu

Photocatalytic reduction of carbon dioxide using doped g-C3N4 with Ag and Cu (english)

  1. MSc thesis
  2. ΖΩΗ ΚΑΡΑΜΑΤΣΚΟΥ
  3. Περιβαλλοντική Κατάλυση για Αντιρύπανση και Παραγωγή Καθαρής Ενέργειας (ΚΠΠΒ)
  4. 19 September 2026
  5. Ελληνικά
  6. 95
  7. Λυκάκης Ιωάννης
  8. Λυκάκης Ιωάννης | Τράπαλης Χρήστος | Κυριάκος Μπουρίκας
  9. Διοξείδιο του άνθρακα | γραφιτικό νιτρίδιο του άνθρακα | φωτοκαταλυτική αναγωγή | παραγοντοποίηση με άργυρο και χαλκό | δημιουργία ετεροεπαφών | καταλυτικές διεργασίες
  10. Διεργασίες Αντιρύπανσης/ΚΠΠ80
  11. 40
    • Καθώς τα προβλήματα που προκαλούνται από την αυξημένη παρουσία του CO2 στην ατμόσφαιρα είναι πολλά, είναι επιτακτική ανάγκη να μειωθούν οι εκπομπές του. Ένας αποτελεσματικός τρόπος επίλυσης του συγκεκριμένου προβλήματος, είναι η μετατροπή του CO2 σε χρήσιμες ενώσεις, που μπορούν στη συνέχεια να αξιοποιηθούν ως καύσιμα, με την πλέον πιο συνήθη μετατροπή να αποτελεί η φωτοκαταλυτική αναγωγή του. Καθώς το μόριό του εμφανίζει υψηλή σταθερότητα, ανά τα χρόνια έχουν μελετηθεί διάφοροι καταλύτες που θα μπορούσαν να είναι αποτελεσματικοί κατά τη χρήση τους στη συγκεκριμένη διεργασία. Τα τελευταία χρόνια, έντονο ενδιαφέρον έχει προσεγγίσει το γραφιτικό νιτρίδιο του άνθρακα g-C3N4, που έχει σημαντικά πλεονεκτήματα, όπως χημική και θερμική σταθερότητα, χαμηλό κόστος παραγωγής και μη τοξικότητα. Εμφανίζει ωστόσο και μειονεκτήματα που περιλαμβάνουν τον υψηλό ρυθμό ανασυνδυασμού ηλεκτρονίων και οπών, τη μικρή ειδική επιφάνεια και τη χαμηλή καταλυτική δραστικότητα. Για να αντιμετωπιστούν τα προαναφερθέντα μειονεκτήματα, έχουν μελετηθεί διάφορες τεχνικές τροποποίησης της δομής του, όπως η χρήση συν- καταλυτών, το doping με μέταλλα και αμέταλλα στοιχεία και ο έλεγχος των δομικών ατελειών του. Στην παρούσα εργασία παρουσιάζονται τα χαρακτηριστικά του γραφιτικού νιτριδίου του άνθρακα, οι τρόποι παρασκευής του, η χρήση του στην φωτοκαταλυτική αναγωγή του CO2 και τέλος οι διεργασίες τροποποίησής του, για την εξάλειψη των ελαττωμάτων του και τη βελτιστοποίηση της δραστικότητας του. Από τη βιβλιογραφική ανασκόπηση προκύπτει ότι η κατάλληλη παραγοντοποίηση του g-C3N4 μπορεί να ενισχύσει αποτελεσματικά τη φωτοκαταλυτική του δραστικότητα, καθιστώντας το έτσι ένα από τα πλέον υποσχόμενα υλικά για την φωτοκαταλυτική αναγωγή του CO2.

    • Since the problems caused by increased CO2 levels in the atmosphere are numerous, it is imperative to reduce CO2 emissions. An effective way to address the problem is to convert CO2 into useful compounds that can then be utilized as fuels. This conversion can occur through its photocatalytic reduction. Since its molecule exhibits high stability, various catalysts, that could be effective in this procedure, have been studied over the years. In recent years, there has been intense interest in graphitic carbon nitride (g-C3N4), which has significant advantages, such as chemical and thermal stability, low production cost, and non-toxicity. However, it also has disadvantages, including a high recombination rate of electrons and holes pairs, a small specific surface area and low catalytic activity. To address these disadvantages, various techniques for modifying its structure have been studied, such as the use of co-catalysts, doping with metals and non-metals and control of structural defects. This paper presents the characteristics of graphitic carbon nitride, its preparation methods, its use in the photocatalytic reduction of CO2 and finally the modification processes for eliminating its defects and optimizing its activity. The literature review indicates that appropriate doping of g-C3N4 can effectively enhance its photocatalytic activity, thus making it one of the most promising materials for the photocatalytic reduction of CO2.

  12. Hellenic Open University
  13. Αναφορά Δημιουργού - Παρόμοια Διανομή 4.0 Διεθνές