Penurunan karbon dioksida (CO₂) secara foto pemangkinan merupakan cara yang efisen untuk mengurangkan peningkatan kadar gas rumah hijau ini di atmosfera bumi. Dalam kajian ini, titik-titik kuantum karbon (CQD) yang memberi pendar kilau cahaya biru telah disediakan melalui kaedah hidroterma top-down, dengan meggunakan bio arang daripada tandan kelapa sawit kosong (EFB) sebagai bahan mula. CQD dengan peratus berat yang berbeza (1, 2, 3, 4 and 5 wt.%) digabungkan dengan kuprum (I) oksida (Cu₂O) nanopartikel komersial, melalui kaedah pengisi tepuan basah untuk menghasilkan foto pemangkin CQD, Cu₂O dan pemangkin-pemangkin yang dihasilkan telah digunakan untuk aktiviti penurunan CO₂ berfasa gas. Eksperimen ini dijalankan dibawah sinaran cahaya tampak, di dalam foto reaktor yang direka sendiri yang disambungkan kepada Kromatografi Gas (GC). Experimen ini menunjukkan bahawa foto pemangkin CQD/Cu₂O dengan 2% berat CQD memberi hasil tertinggi untuk transformasi CO₂ dengan peratus penambahbaikkan sebanyak 54% berbanding Cu₂O.

Pemangkin yang memberi hasil penurunan tertinggi telah dicirikan untuk mengkaji korelasi ciri-ciri fizikokimianya dengan aktiviti foto pemangkinan. HRTEM menunjukkan bahawa CQD dengan diameter 2.2-5.7 nm telah menghiasi pada permukaan nanopartikel Cu₂O secara seragam. Selain itu, keputusan FTIR dan XPS mendedahkan pemuatan CQD pada permukaan Cu₂O. Peningkatan besar dalam aktiviti foto pemangkinan ini adalah disebabkan oleh pemisahan cas yang baik diantara fasa CQD-Cu₂O pada pemuatan optimum, disebabkan peranan CQD sebagai penerima elekron yang mengurangkan kadar pengabungan cas. Ini telah disokong oleh pelindap kejutan PL yang paling tinggi nanokomposit ini daripada Cu₂O. Selain itu, perhubungan Tauc juga mendedahkan pengurangan jurang jalur nanokomposit ini. Selain itu, penjajaran jalur CQD/Cu₂O, pemindahan cas pemisah dan pemisahan serta kemungkinan laluan tindakbalas untuk penurunan foto pemangkinan CO₂ dicadangkan berdasarkan penemuan penyelidikan. Pemangkin ini juga menunjukkan kestabilan yang sangat baik dibawah kitaran fotoreaksi yang berulang. Secara keseluruhannya, peningkatan besar dalam aktiviti foto pemangkinan oleh nanokomposit ini menggambarkan kepentingan CQD untuk memudahkan tindakbalas penuruan foto CO₂ kepada etana yang memerlukan kadar elektron yang tinggi.

Imej CQD melalui HRTEM

*Abstrak tesis (Master Sains) oleh Tharani Kulandaivalu. 

Untuk maklumat lanjut boleh hubungi:

Profesor Madya Dr Suraya Abdul Rashid
Pengerusi
suraya_ar@upm.edu.my

Tarikh Input: 25/02/2022 | Kemaskini: 25/02/2022 | roslina_ar