Two-Dimensional Mesoporous ZnS/g-C3N4 Nanocomposites for Conversion of CO2 to Solar Fuels under Simulated Solar Light

يعتقد أن الاختزال الضوئي لثاني أكسيد الكربون الي الوقود الكيميائي القابل للتطبيق هو الطريق الأمثل لتقليل المشاكل مثل الاحتباس الحرارى ونقص الطاقة في وقت واحد (تأثير مزدوج وتوظيف مزدوج). يمتاز نيتريد الكربون الجرافيتي (C3N4) بالعديد من المزايا الرائعة، بما في ذلك مواقع نشطة وفيرة، ونسبة كبيرة من السطح إلى الحجم، مما يجعله مرشح واعد مع نشاط تحفيزي عالٍ لتقليل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون. لهذا الغرض، سيتم تصميم الحفاز الضوئى المسامى ZnS/C3N4 وذلك بتغير النسبة المولارية بين ZnS:C3N4 من أجل التغلب على مشاكل طرق التحضير التقليدية بما في ذلك انخفاض نسبة مساحة السطح إلى الحجم ، المسامية ، أنتشار لثاني أكسيد الكربون داخل مسام الحفاز الضوئى ZnS/C3N4 وامتصاص ونقل الفوتونات. أيضا سيتم الترسيب الضوئى للبلاتين النانوية بتركيزات مختلفة على سطح الحفاز الضوئى المسامى ZnS/C3N4 .لتحسين الكفاءة الفوتونية للمحفز الضوئى لإنتاج الوقود الكيميائي، سيتم دراسة كمية الحفاز الضوئي، شدة الضوء ، منطقة الإضاءة ، وما إلى ذلك. كما يتم تحليل ومناقشة آلية التفاعل ومسارات الاختزال الضوئي لثاني أكسيد الكربون وكذلك العوامل التابعة لها، والتي من المتوقع أن تسمح بزيادة في الكفاءة الكلية للاختزال الضوئي لثاني أكسيد الكربون من خلال تقليل معوقات التفاعل والتحكم في الانتقائية نحو المنتجات المرغوبة. وتبلغ مدة المشروع 24 شهرا، وتبلغ الميزانية الإجمالية 167,880دينارا كويتيا.

Photocatalytic CO2 reduction into applicable chemical fuels is believed to be an ideal path to minimize problems such as global warming and energy shortage, simultaneously (Synergistic effect). Graphitic carbon nitride (g-C3N4) exhibits several remarkable advantages, including abundant active sites, large surface-to-volume ratio, making it promising candidates with high photocatalytic activity for CO2 reduction. For this purpose, synthesis mesoporous ZnS/C3N4 photocatalysts are designed by changing molar ratios of ZnS: C3N4 and effect of surfactants types to overcome problems of conventional synthesis methods, including low surface-area-to-volume ratio, mesoporosity, CO2 diffusion, and absorb and transfer photons. Also, platinum nanoparticles at different concentrations are photodeposited onto the surface of mesoporous ZnS/C3N4 photocatalysts. To improve the photonic efficiency of the newly prepared photocatalyst, the amount of photocatalyst, intensity of the light, lighting area, etc., will be investigated under simulated solar energy. The CO2 reduction mechanism, its pathways, and their dependent factors are discussed and analyzed, expected to enable an increase in the overall efficiency of CO2 reduction through minimizing the reaction barriers and controlling the selectivity toward the desired products. The duration of the project is 24 mo, and the total budget is KD 167,880.