Cartera Tecnológica
Ensayos fotocatalíticos
Descripción
Se ofrecen tres tipos de ensayos fotocatalíticas de interés energético para medir la actividad fotocatalítica de materiales en polvo susceptibles de actuar como fotocatalizadores para la conversión de CO2, la producción de hidrógeno a través de la disociación del agua o el fotorreformado.
Se ofrecen ensayos para medir la actividad fotocatalítica de materiales en polvo para la conversión de CO2 y el desprendimiento de hidrógeno. Son posibles tres tipos de pruebas:
Los experimentos de conversión de CO2 en fase gaseosa se llevan a cabo en flujo continuo en un reactor de acero inoxidable con un volumen efectivo de 280 ml provisto de una ventana de borosilicato para la irradiación. Se deposita una suspensión acuosa de 100 mg del catalizador en polvo sobre un filtro de microfibras de vidrio, se seca a 100 ° C al vacío y se coloca dentro del reactor. Las luces UV y visibles se pueden utilizar como fuente de irradiación. El CO2 puro y el agua se introducen en el sistema de reacción mediante una unidad de evaporación y mezcla controladas (CEM). Las condiciones de reacción son 2 bar y 50 ° C. Los productos de la reacción se determinan en línea mediante un cromatógrafo de gases equipado con tres columnas (BR-Q Plot, BR-Molesieve5A y CP-Sil5B), dos detectores de conductividad térmica (TCD), un detector de ionización de llama (FID) y un metanizador. Prácticamente cualquier producto de conversión de CO2 puede detectarse y cuantificarse.
Los experimentos de producción de hidrógeno fotocatalítico en fase líquida se llevan a cabo en un reactor de vidrio Pyrex que incorpora una lámpara de mercurio de baja presión de inmersión refrigerada por agua y conectada a una línea de argón. El análisis en línea del gas de salida se realizó con un micro-GC 490 de doble canal de Agilent Technologies, equipado con columnas MS5A PLOT y PoraPLOT U y detectores TCD. En un experimento típico, se suspenden 20 mg del catalizador en polvo en una solución acuosa de un dador de electrones (típicamente metanol) con agitación magnética vigorosa. El argón fluye a través de esta suspensión para eliminar el aire y transportar los gases del producto. Una vez que el aire se ha eliminado por completo, se inicia la irradiación.
Los experimentos de producción de H2 en fase gaseosa se llevan a cabo en flujo continuo. Se depositan 10 mg de los catalizadores en polvo sobre un filtro de microfibras de vidrio que luego se coloca en un reactor de acero inoxidable de 10,8 cm3 de volumen, provisto de una ventana de vidrio de borosilicato para irradiación externa. El reactor se alimenta mediante un flujo de Ar que se hace pasar a través de un burbujeador que contiene una solución acuosa de un donante de electrones volátil (típicamente metanol) mantenido a 60 ° C. El reactor se mantiene a la misma temperatura durante todo el experimento. La generación de hidrógeno se controla mediante espectrometría de masas en línea.
Ventajas e Innovaciones
Los ensayos ofrecidos permiten explorar la actividad fotocatalítica de materiales en polvo en las reacciones mencionadas con cantidades relativamente bajas. Las diferentes condiciones admisibles aportan una considerable versatilidad experimental.
Aplicaciones Comerciales
• Fotocatálisis.
• Tecnologías de captura, almacenamiento y utilización de carbono, (Carbon capture storage and utilization, CCSU).
• Hidrógeno
Contacto
Félix Marín, felix.marin@imdea.org