การผลิตไฮโดรเจนด้วยแสงอาทิตย์โดยการใช้ฟิล์มบางนาโนไททาเนียมไดออกไซด์

เราได้ประดิษฐ์อุปกรณ์เคมีไฟฟ้าโดยการใช้ฟิล์มผลึกนาโนของไททาเนียที่โหลดด้วยแพลตินัมและโด๊ปด้วยเบอริเลี่ยมเป็นขั้วโฟโตแอโหนด เพื่อการผลิตไฮโดรเจนด้วยแสง ได้เตรียมฟิล์มนาโนของไททาเนียโครงสร้างผลึกนาโนเฟสอนาเทสบนฐานรองแก้วและแผ่นโลหะไททาเนี่ยมโดยวิธีจุ่มเคลือบลงในโซลเจล โซลเจลทำมาจากสารตั้งต้นไททาเนี่ยมเตรตระไอโซโปรปรอกไซด์ ได้เปรียบเทียบการเตรียมโซลเจล สองวิธีใช้กรดในตริก และใช้กรดในตริกร่วมกับโปรพานอล ในขบวนการไฮโดรไลซิส ได้ศึกษาผลของอุณหภูมิในการอบร้อนต่อขนาดของผลึกและการเปลี่ยนเฟส เราได้ศึกษาโครงสร้างทางจุลภาคของฟิล์มโดยเทคนิคการเลี้ยวเบนรังสีเอ็กซ์ ใช้เทคนิคยูวีวิสเพื่อหาความกว้างของแถบช่องว่างพลังงาน ใช้เรากล้องจุลทรรศน์อิเลคตรอนแบบส่องกราดและกล้องเอเอฟเอ็ม ศึกษาลักษณะพื้นผิวของฟิล์มและขนาดของผลึก ขนาดของผลึกอยู่ในพิสัยระหว่าง 5-50 นาโนเมตรขึ้นอยู่กับวิธีใการเตรียมโซลเจลและอุณหภูมิในการอบร้อน อุปกรณ์เคมีไฟฟ้าที่สร้างขึ้นประกอบด้วย ฟิล์มผลึกนาโนของไททาเนียที่โหลดด้วยแพลตินัมและโด๊ปด้วยเบอริเลี่ยมเป็นขั้วโฟโตแอโหนด โลหะแพลตินัมบริสุทธ์เป็นเคาท์เตอร์อิเลกโทรด สารละลายโปรแตสเซียมไฮดรอกไซด์เป็นอิเลกโทรไลท์ นาฟิออนเมมเบรนเป็นเยื่อให้โปรตอนส่งผ่าน ความหนาแน่นของกระแสที่เกิดจากแสงเกิดขึ้น 0.32 มิลลิแอมแปร์ต่อตารางเซนติเมตร โดยปราศจากการใส่ศักย์ไฟฟ้าภายนอก เมื่อแสงตกกระทบ 75 มิลลิวัตต์ต่อตารางเซนติเมตร และสามารถผลิตไฮโดรเจนได้ 0.1 มิลลิลิตรต่อชั่วโมงต่อตารางเซนติเมตร จากข้อมูลนี้ทำให้ได้ ประสิทธิภาพของการเปลี่ยนพลังงานแสงไปเป็นพลังงานเคมีในรูปของก๊าซไฮโดรเจนของระบบที่ได้รับเป็นร้อยละ 0.52 และ 0.47 ในทางทฤษฎีและการทดลอง ตามลำดับ ผลที่ได้จากการศึกษาขั้นต้นนี้ จะได้นำไปพัฒนาพลังงานจากการผลิตไฮโดรเจนด้วยแสง เพื่อใช้เป็นพลังงานทดแทนในอนาคต