Study of photocatalytic conversion of carbon dioxide using various photoactive compounds

Abstract

Over the past few centuries, humanity has begun to have a large-scale impact on the ecological state of our planet, thus leading to a global environmental catastrophe. One such problem is the greenhouse effect caused by the release of large amounts of greenhouse gases, of which the largest percentage of 75% is carbon dioxide. Significantly global carbon emissions increased because of massive usage of fossil fuels since 1900. Since 1970, CO2 emissions have increased by about 90%. The biggest polluters are the transportation and energy (electricity and heat) sectors. Presently, there are a number of technologies in place that may be used to meet such ecological targets, for examples very effective CO2 utilization routes: thermal-catalysis, photocatalysis, electroniccatalysis, plasma-catalysis, etc. [1]. One of the methods to reduce pollutants can be photocatalysis. The aim of the work is study the activity of pure titanium oxide and its modifications as an active phase of photocatalytic reduction of carbon dioxide for the synthesis of various hydrocarbons. Research methods – data analysis of the experimental part with measurements in a gas chromatograph, data processing, literature rewiev. The results of the thesis can be used not only for further research into the conversion of CO2 using TIO2 , but also for solving a global problem in the world such as the greenhouse effect.

За останні кілька століть людство почало чинити масштабний вплив на екологічний стан нашої планети, що призведе до глобальної екологічної катастрофи. Однією з таких проблем є парниковий ефект, спричинений викидом великої кількості парникових газів, найбільший відсоток яких становить 75 %, що припадають на вуглекислий газ. Глобальні викиди вуглецю значно зросли через масове використання викопного палива з 1900 року. З 1970 року викиди CO2 зросли приблизно на 90%. Найбільшими забруднювачами є транспорт і енергетика (електро- та теплоенергетика). В даний час існує низка технологій, які можуть бути використані для досягнення таких екологічних цілей, наприклад, дуже ефективні шляхи утилізації CO2: термічний каталіз, фотокаталіз, електронний каталіз, плазмовий каталіз тощо [1]. Метою роботи є дослідження активності чистого оксиду титану та його модифікацій як активної фази фотокаталітичного відновлення вуглекислого газу для синтезу різноманітних вуглеводнів. Методи дослідження – аналіз даних експериментальної частини з вимірюваннями в газовому хроматографі, обробка даних, огляд літератури. Результати дипломної роботи можуть бути використані не тільки для подальших досліджень конверсії СО2 за допомогою TIO2, а й для вирішення такої глобальної проблеми у світі, як парниковий ефект.