Vismuttihalidiperovskiitit valokatalyytteinä vedyn tuotannossa
Väitöstilaisuuden tiedot
Väitöstilaisuuden päivämäärä ja aika
Väitöstilaisuuden paikka
Auditorio TS101, Linnanmaa
Väitöksen aihe
Vismuttihalidiperovskiitit valokatalyytteinä vedyn tuotannossa
Väittelijä
Master of Science in Engineering He Zhao
Tiedekunta ja yksikkö
Oulun yliopiston tutkijakoulu, Teknillinen tiedekunta, Ympäristö- ja kemiantekniikka
Oppiaine
Ympäristötekniikka
Vastaväittäjä
Professori Kamila Kočí, Ostravan teknillinen yliopisto
Kustos
Apulaisprofessori Satu Ojala, Oulun yliopisto
Uudentyyppisiä stabiileja vismuttihalidiperovskiittejä valokatalyyttiseen vedyntuotantoon
Vedyn ajatellaan olevan ideaalinen energian kantaja ja lupaava tulevaisuuden polttoaine. Nykyisin suurin osa vedystä tuotetaan fossiilisista raaka-aineista höyryreformoinnin avulla, mistä syntyy merkittäviä CO2 päästöjä. Valokatalyyttinen vedyntuotanto olisi kestävämpi vaihtoehto, koska se voi käyttää energialähteenä auringon valoa ja raaka-aineena vettä tai vetyä sisältävää happoa. Haasteena valokatalyyttisessä vedyntuotannossa on valokatalyyttien heikko kyky hyödyntää näkyvää valoa.
Tämä väitöstyö keskittyy uusien näkyvää valoa hyödyntävien vismuttihalidiperovskiittien käyttöön vedyn tuotannossa laimeasta haposta. Työssä löydettiin uusi lähestymistapa perovskiittien vesistabiilisuuden parantamiseksi. Lisäksi löydettiin uusia mahdollisuuksia parantaa tutkitun valokatalyytin aktiivisuutta muodostamalla ja muokkaamalla molybdeenisulfidin ja vismuttihalidiperovskiitin välille syntyvää heteroliitosta. Kehitetyillä materiaaleilla saavutettiin perovskiiteille korkea vedyntuotanto, 750 µmol g−1 h−1, joka pysyi tällä tasolla pitkään. Tutkimuksen tuloksia voidaan hyödyntää täysin uudenlaisten valokatalyyttisen vedyn tuotantoon tarkoitettujen halidiperovskiittien valmistuksessa.
Tämä väitöstyö keskittyy uusien näkyvää valoa hyödyntävien vismuttihalidiperovskiittien käyttöön vedyn tuotannossa laimeasta haposta. Työssä löydettiin uusi lähestymistapa perovskiittien vesistabiilisuuden parantamiseksi. Lisäksi löydettiin uusia mahdollisuuksia parantaa tutkitun valokatalyytin aktiivisuutta muodostamalla ja muokkaamalla molybdeenisulfidin ja vismuttihalidiperovskiitin välille syntyvää heteroliitosta. Kehitetyillä materiaaleilla saavutettiin perovskiiteille korkea vedyntuotanto, 750 µmol g−1 h−1, joka pysyi tällä tasolla pitkään. Tutkimuksen tuloksia voidaan hyödyntää täysin uudenlaisten valokatalyyttisen vedyn tuotantoon tarkoitettujen halidiperovskiittien valmistuksessa.
Viimeksi päivitetty: 6.8.2024