Materials Science in Semiconductor Processing· 2026Q1
Biyolojik olarak türetilmiş çamur/biyo kömür (BS/BSC) ile TiO2'nin birleştirilerek fotokatalitik CO2 indirgenmesini uyarmak için BS/BSC/TiO2 kompoziti oluşturulması
Bioderived sludge/biochar (BS/BSC) coupled with TiO2 to construct BS/BSC/TiO2 composite for stimulating photocatalytic CO2 reduction
- 0atıf
- Q1SCImago
- 2026yıl
Kısa özet
Düşük maliyetli biyo-çamur ve biyo kömürden elde edilen yeni bir BS/TiO2 ve BSC/TiO2 kompozit fotokatalizörü, UV-görünür ışık altında yakıtlar için CO2 indirgenmesini önemli ölçüde artırır.
Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.
Ana noktalar
- Düşük maliyetli biyo-çamur ve biyo kömür kullanılarak fotokatalitik CO2 indirgenmesi için BS/TiO2 ve BSC/TiO2 kompozitleri üretildi.
- 500°C'de sentezlenen %3 BSC5/TiO2 kompoziti, saf TiO2'yi sırasıyla 4.23 kat ve 2.63 kat aşarak en yüksek CO (9.175 μmol/g) ve CH4 (5.56 μmol/g) üretimini sağladı.
- Gelişmiş performans, BSC'nin iletken karbon matrisi ve metalik bileşenlerinin yük ayrımını iyileştirmesi ve elektron-açık rekombinasyonunu baskılamasından kaynaklanmaktadır.
- BS/TiO2, CO üretimine eğilim gösterirken, BSC/TiO2 hem CO hem de CH4 üretti; H2 veya metanol gibi kurban ajanlar CO verimini önemli ölçüde artırdı (BS/TiO2 için 14.15 μmol/g'a kadar).
- Her iki kompozit de çoklu reaksiyon döngüleri boyunca mükemmel kararlılık gösterdi.
Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.
Özet (abstract)
In this work, low-cost bio-sludge (BS) and bio-sludge-derived biochar (BSC) were employed as co-catalysts to fabricate BS/TiO 2 and BSC/TiO 2 composites for photocatalytic CO 2 reduction. The incorporation of BS and BSC enhanced CO 2 utilization, and promoted the separation of photogenerated charge carriers. Photocatalytic CO 2 reduction experiments were performed in a continuous-flow photoreactor under UV-visible light irradiation. Among the BSC/TiO 2 photocatalysts, the 3% BSC5/TiO 2 synthesized at 500 °C exhibited the highest activity, producing 9.175 μmol g −1 of CO and 5.56 μmol g −1 of CH 4 under lower light intensity, corresponding to 4.23- and 2.63-fold enhancements over pristine TiO 2 , respectively. The improved photocatalytic performance was attributed to the conductive carbon matrix and metallic constituents of BSC, which facilitated charge separation and suppressed electron–hole recombination. A comparative evaluation of BS and BSC-based composites revealed that BS/TiO 2 favored CO production, whereas BSC/TiO 2 promoted the formation of both CO and CH 4 . The effect of different sacrificial agents, including H 2 , and methanol, were also investigated. Under CO 2 hydrogenation conditions, the BS/TiO 2 composite achieved a CO yield of 14.15 μmol g −1 , which was 10.26 times higher than that of the BSC5/TiO 2 composite. Furthermore, feed mixtures containing H 2 or methanol significantly enhanced CO production by serving as proton sources and effective hole scavengers. Both composites also exhibited excellent stability during prolonged continuous-flow operation, maintaining consistent CO and CH 4 production over multiple reaction cycles. Overall, these findings demonstrate that bio-sludge and its derived biochar are sustainable, low-cost, and efficient co-catalysts for enhancing solar-driven photocatalytic CO 2 conversion into value-added fuels.
Yazarların özeti; kaynağından alınmıştır. Materials Science in Semiconductor Processing, 2026 · DOI ↗
Ücretsiz hesapla devam et
Makaleye Sor ile bu makaleye günde 3 soru ücretsiz; makaleyi kaydet, kaynakçasını al, ilgi alanına göre her gün yeni özetler. Çıkarımlar Premium.
Web'de ücretsiz devam etGoogle ya da Apple hesabınla giriş; kart istemez. Bu makaleye geri dönersin.
Telefonda:
Alan: Yenilenebilir Enerji, Sürdürülebilirlik ve Çevre
Renewable Energy, Sustainability and the EnvironmentEnergy