Zongedreven waterstofproductie uit zeewater met behulp van gestabiliseerde plasmonversterkte fotokatalysatoren.

In 2012 stootte de internationale scheepvaart ca. 800 Mton CO2, 18.6 Mton NOx en 10.6 Mton SOx uit. Verder wordt verwacht dat deze emissies nog zullen toenemen met 250% tegen 2050 als er geen actie ondernomen wordt. Daarom is academisch onderzoek naar groenere alternatieven nodig en H2 blijkt hiervoor een veelbelovende kandidaat. In dit project zal abundant zeewater (i.p.v. het schaarse zuiver water) gesplitst worden in H2 en O2 m.b.v. TiO2-gebaseerde fotokatalysatoren. Het voornaamste nadeel van TiO2 is echter dat het enkel geactiveerd wordt door ultraviolet (UV) licht wat minder dan 5% van het zonnespectrum op aarde bedraagt. Als oplossing hiervoor zal het TiO2 worden gemodificeerd met geordende bimetallische goud-zilvernanopartikels (NP's) die sterk interageren met het zonlicht. De langetermijnstabiliteit, zelfs in zout milieu, wordt hierbij gegarandeerd door de plasmonische NP's te bedekken met een beschermende laag m.b.v. nat-chemische synthesetechnieken. De schil fungeert ook als een scheidingslaag tussen de plasmonische kernen en bepaalt hierdoor mee de interpartikelafstand en de vorming van hotspots. Alle structuren zullen worden gekarakteriseerd tot op nanoschaal en actiespectrumanalyse zal worden uitgevoerd i.s.m. de universiteit van Hokkaido. Daar zeewatersplitsing slechts recent in de aandacht is gekomen, kent het gebruik van plasmonische nanostructuren geen precedenten. Dit betekent dat de resultaten van dit project tot ver na de state-of-the-art zullen reiken.

Trefwoorden:TITANIUMDIOXIDE, FOTOKATALYSE

Disciplines:Oppervlakte- en interfacechemie, Heterogene katalyse, Materiaalsynthese, Nanomaterialen

Project type:Samenwerkingsproject