TY - JOUR ID - TI - Producing Hydrogen Energy Using Cr2O3-TNFs Nanocomposite with Animal (Chitosan) Extract via Ultrasonic and Hydrothermal Techniques انتاج طاقة الهيدروجين باستخدام المركب النانوي Cr2O3 – TNFs مع مستخلص الشيتوزان الحيواني عبر تقنيتي الهيدروثيرمل والموجات الفوق الصوتية AU - Ghasaq Z. Alwan غسق زهير علوان AU - Wisam J. Aziz وسام جعفر عزيز AU - Raad S. Sabry رعد سعدون صبري PY - 2022 VL - 20 IS - 3 SP - 1 EP - 12 JO - Iraqi Journal of Physics المجلة العراقية للفيزياء SN - 20704003 26645548 AB - In this study, an efficient photocatalyst for dissociation of water was prepared and studied. The chromium oxide (Cr2O3) with Titanium dioxide (TiO2) nanofibers (Cr2O3-TNFs) nanocomposite with (chitosan extract) were synthesized using ecologically friendly methods such as ultrasonic and hydrothermal techniques; such TiO2 exhibits nanofibers (TNFs) shape structure. Doping TiO2 with chromium (Cr) enhances its ability to absorb ultraviolet light while also speeding up the recombination of photogenerated electrons and holes. The prepared TNFs and Cr2O3-TNFs were characterized by X-ray diffraction (XRD), field emission scanning electron microscopy (FE-SEM), energy dispersive X-ray spectroscopy (EDX), and UV-Visible absorbance. The XRD of TNFs showed a tetragonal phase with 6.9 nm of average crystallite size, whereas Cr2O3-TNFs crystallite size was 12.3 nm. FE-SEM images showed that the average particle size of TNFs was in the range of (9-35) nm and UV-Vis absorbance of TNFs showed their energy gap to be 3.9eV while the energy gaps of Cr2O3-TNFs were smaller equal to 2.4 eV. The highest hydrogen production rate for the Cr2O3-TNFs nanocomposite was 4.1ml after 80min of UV exposure. Cr2O3-TNFs have high photocatalytic effectiveness due to their wide ultraviolet light photoresponse range and excellent separation of photogenerated electrons and holes.

في هذه الدراسة تمت مناقشة كفاءة المحفزات الضوئية لفصل جزيئات الماء. تم تخليق المركب النانوي (Cr2O3 مع TNFsمع مستخلص الشيتوزان) باستخدام تقنيات صديقة للبيئة مثل هايدروثيرمل والموجات الفوق الصوتية, حيث ظهرت بنية ثنائي اوكسيد التيتانيوم TiO2 على شكل الياف نانوية. ان مادة المركب النانوي تعزى الى قدرتها على امتصاص الاشعة الفوق البنفسجية وايضا تسريع اعادة الالتحام زوج الكترون - فجوة المتولد. تم وصف TNFs والمركب النانوي (Cr2O3-TNFs) بواسطة X-ray و UV و EDX و FE-SEM ووجد ان TNFs ذات طوررباعي الاضلاع ويمتلك حجم بلوري 6.9 nm بينما الحجم البلوري للمركب النانوي 12.3 nm واظهرت صور FE-SEM ان حجم الجسيمات النانوية nm (9-35). ولوحظ من خلال الامتصاص المرئي – الاشعة الفوق بنفسجية ان فجوة الطاقة TNFs مقدارها) eV 3.9 ( بينما فجوة الطاقة للمركب النانوي اقل من ذلك ومقدارها (4.2) eV. وجد ان اداء المحفزات الضوئية للمركب النانوي لانتاج الهيدروجين كان متفوقآ, حيث اعطى اعلى نسبة لانتاج الهيدروجين 4.1 ml في 80 min عند تعرضه للاشعة فوق البنفسجية, اضافة الى ذلك, اظهر المركب النانوي نسبة انتاج عالية تحت التشعيع الفوق البنفسجي ذات الطول الموجي الاقل من 400 nm. ان المركب النانوي Cr2O3-TNFs يمتلك فعالية عالية للتحفيز الضوئي الناتج من قدرة الامتصاص العالية للضوء الفوق البنفسجي والفصل الممتاز لزوج الالكترون – فجوة. ER -