(a) La figura muestra el cambio de color del fotocatalizador desarrollado por el equipo de investigación. Muestra que el dióxido de titanio reducido absorbe la luz más hacia la derecha y el color se vuelve más oscuro. (B) Un gráfico que compara las eficiencias de producción de metano de los fotocatalizadores desarrollados por el equipo de investigación y los fotocatalizadores existentes. La eficiencia de producción de metano del fotocatalizador (0.35-BT-30) desarrollado por el equipo es superior a otros fotocatalizadores. (C) El diagrama de nivel de energía del fotocatalizador desarrollado por el equipo de investigación. Muestra la característica de que los átomos de oxígeno en la superficie del dióxido de titanio están defectuosos y la banda prohibida se controla cambiando el número de oxidación de 4 a 3. Crédito:Instituto de Ciencia y Tecnología de Daegu Gyeongbuk (DGIST)
Un equipo de investigación de Ciencias e Ingeniería de la Energía de la DGIST ha desarrollado una base de dióxido de titanio (TiO2), Fotocatalizador de alta eficiencia que convierte el dióxido de carbono en metano mediante un método de reducción simple.
Los fotocatalizadores desarrollados por el equipo de investigación se pueden utilizar para convertir el dióxido de carbono en combustibles como el metano. Por lo tanto, se puede aplicar a tecnologías para la reducción del dióxido de carbono y la recuperación de recursos.
Emisión antropogénica de gases de efecto invernadero, particularmente CO2, es un factor importante que impulsa el cambio climático global; sostenible, bajo en carbon, Los combustibles fácilmente portátiles son una de las necesidades más urgentes de la sociedad moderna. Con ese fin, se ha realizado un esfuerzo mundial para encontrar formas de convertir el dióxido de carbono, un contribuyente importante al calentamiento global, en un combustible utilizable, como el hidrógeno, metano, etanol, metanol y butanol.
Para utilizar el dióxido de carbono como recurso, Es esencial aumentar la eficiencia de conversión y la eficiencia de absorción de luz al convertir el dióxido de carbono en combustible. y utilizar fotocatalizadores para prevenir sustancias nocivas secundarias.
El reciclaje de dióxido de carbono depende de la síntesis de materiales como el dióxido de titanio, óxido de cobre, y óxido de grafeno reducido, o controlar la estructura y superficie del material fotocatalizador. El equipo de investigación de DGIST ha descubierto un método de síntesis que reduce rápidamente el dióxido de titanio (TiO2) a bajas temperaturas utilizando un fuerte agente reductor. borohidruro de sodio (NaBH4).
En el estudio, Los fotocatalizadores a base de dióxido de titanio que utilizaron este método de síntesis mostraron una conversión del 12,49 por ciento de metano en dióxido de carbono fotoquímico en la fase gaseosa. que representa la tasa de conversión más alta entre los fotocatalizadores introducidos hasta ahora.
Además, el fotocatalizador desarrollado por el equipo de investigación exhibe una banda prohibida controlada mediante la conversión del número de oxidación de cuatro a tres al romper los átomos de oxígeno en la superficie del dióxido de titanio. Este cambio aumenta la cantidad de absorción de luz y separa eficientemente la carga, resultando en una mayor conversión de carbono de dióxido de carbono. Es más, El experimento también ha demostrado que la eficiencia de conversión de metano de dióxido de carbono se puede incrementar hasta 29 veces usando nanopartículas de platino.
El profesor In dijo:"El fotocatalizador de dióxido de titanio desarrollado recientemente es superior a los otros fotocatalizadores reportados hasta ahora, ya que tiene una eficiencia de conversión de dióxido de carbono excepcional, así como una estabilidad excelente. Nos gustaría contribuir al desarrollo de la tecnología de reducción y reciclaje de dióxido de carbono mediante la realización de investigaciones adicionales para mejorar la eficiencia de conversión en la medida en que se pueda comercializar ".
