کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
7705343 1497294 2018 12 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Photon-absorption-based explanation of ultrasonic-assisted solar photochemical splitting of water to improve hydrogen production
ترجمه فارسی عنوان
توضیح مبتنی بر جذب فوتون از تقسیم آب فتوشیمیایی خورشیدی توسط التراسونیک به منظور بهبود تولید هیدروژن
کلمات کلیدی
هیدروژن، تقسیم آب، نانوفیلد ها، سونوگرافی، فتوشیمی خورشیدی، ردیابی نور مونت کارلو،
ترجمه چکیده
در سال های اخیر، تقسیم آب فتوشیمیایی خورشیدی از طریق اولتراسونیک، به منظور افزایش کارایی تولید هیدروژن، مورد بررسی قرار گرفته است. در این مطالعه، یک مطالعه مبتنی بر جذب فوتون به منظور بررسی مکانیسم تقسیم آب فتوشیمیایی خورشیدی توسط التراسونیک انجام شده است. یک نیمکت آزمایشی برای کنترل درجه حرارت، تخلیه آب فتوشیمیایی خورشیدی توسط التراسونیک، طراحی شده، تنظیم و آزمایش شده است. مقایسۀ تولید هیدروژن بین تقسیم آب فتوشیمیایی خورشیدی از طریق التراسونیک و متعارف انجام شد. اندازه نانوذرات موثر قبل و بعد از ارتعاش اولتراسونیک، و همچنین پس از فوتوکاتالیز خورشیدی، مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. علاوه بر این، جذب طیفی نانوسیمهای قبل و بعد از لرزش اولتراسونیک، و همچنین پس از فوتوکاتالیز خورشیدی، با روشهای تجربی و عددی مورد بررسی قرار گرفت. تحقیقات نشان داد که پراکندگی ذرات بهبود یافته در محلول تهیه شده از طریق التراسونیک باعث جذب نور خورشید بیشتر می شود. مقدار هیدروژن تولید شده توسط تولید هیدروژن از طریق اولتراسونیک، 3.45 برابر بیشتر از تقسیم انرژی خورشیدی فتوشیمیایی خورشیدی است. علاوه بر این، یک ضریب جذب طیفی مؤثر به عنوان اندازه گیری اصلاح شده از جذب طیف پیشنهاد شده است. علاوه بر این، قطر ذره مطلوب با استفاده از روش ردیابی فضایی مونت کارلو به منظور شناسایی بهترین عملکرد جذب نور، بهینه شده است.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه شیمی الکتروشیمی
چکیده انگلیسی
The ultrasonic-assisted solar photochemical splitting of water had been explored in recent years to enhance hydrogen production efficiency. In this study, a photon-absorption-based study was conducted to investigate the mechanism of the ultrasonic-assisted solar photochemical splitting of water. An elaborate test bench for temperature-controlled, ultrasonic-assisted solar photochemical water splitting was designed, set up, and tested. A comparison of the hydrogen production between the ultrasonic-assisted and conventional solar photochemical splitting of water was carried out. The effective nanoparticle size before and after ultrasonic vibration, as well as after solar photocatalysis, was analyzed. Furthermore, the spectral absorptivity of the nanofluids before and after ultrasonic vibration, as well as after solar photocatalysis, was investigated by both experimental and numerical methods. The investigation indicated that the improved particle dispersion in the solution prepared by ultrasonication allowed the absorbance of more incoming sunlight. The amount of hydrogen produced by the ultrasonic-assisted hydrogen production was 3.45 times that of conventional solar photochemical splitting of water without pre-ultrasonicated. Besides, an effective spectral absorptivity coefficient was proposed as a modified measure of spectral absorptivity. In addition, the optimal particle diameter was optimized using the Monte Carlo ray tracing method to identify the best light absorption performance.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: International Journal of Hydrogen Energy - Volume 43, Issue 31, 2 August 2018, Pages 14439-14450
نویسندگان
, , , , , , ,