بهینه سازی تولید هیدروژن با استفاده از نانوفتوکاتالیست های تیتانیا/زئولیت فرآوری شده با بکارگیری روش سطح پاسخ براساس طراحی باکس-بنکن

در پژوهش حاضر، روش سطح پاسخ براساس طراحی باکس-بنکن با هدف بهینه سازی تولید فتوکاتالیستی هیدروژن با استفاده از فتوکاتالیست تیتانیا-کلینوپتیلولیت فرآوری شده بررسی شد. بدین ترتیب، در ساخت فتوکاتالیست، به منظور دستیابی به یک پایه طبیعی موثر، همگن و تکرارپذیر، از روش فرآوری ترکیبی تبادل یونی-بازشویی استفاده شد و بارگذاری 10 درصد وزنی فاز فعال TiO2 بر روی پایه کلینوپتیلولیت فرآوری شده به کمک تابش اولتراسوند در طول فرایند سنتز به روش SSD انجام گرفت. نتایج آنالیزهای شناسایی نشان از خصوصیات فیزیکی-شیمیایی مناسب فتوکاتالیست سنتز شده دارند که آن را برای واکنش فتوکاتالیستی شکافت آب مناسب و موثر می کند. براساس نتایج جدول آنالیز واریانس هر سه متغیر و پارامتر عملیاتی میزان pH محلول، مقدار بارگذاری فتوکاتالیست و مقدار درصد حجمی عامل الکترون دهنده بر روی میزان تولید هیدروژن اثرگذارند. در میان این سه متغیر، میزان pH محلول موثرترین پارامتر شناخته می شود. از بین مدل های مورد ارزیابی در روش سطح پاسخ، مدل مرتبه دوم با بالاترین مقدار ضریب همبستگی (0.9967=R2 و 0.9942=R2adj) بیشترین تطابق را با داده های آزمایشگاهی دارد. با بررسی نحوه اثرگذاری این پارامترها و تعاملاتشان روی پاسخ، می توان دریافت که حداکثر مقدار هیدروژن تولیدی در شرایط بهینه pH بازی برابر با 10، مقدار کاتالیست g L-1 1/1 و مقدار عامل الکترون دهنده 12.5 درصد حجمی به دست می آید.