Aktywność fotokatalityczna cienkich warstw ditlenku tytanu zawierających nanorurki TiO2

• Autorzy: Nocuń M. , Kwaśny S.

Warianty tytułu

EN

The photocatalytic activity of titanium dioxide thin films containing TiO2 nanotubes

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Nanorurki TiO2 mają szereg zastosowań praktycznych głównie w procesach katalitycznych i fotokatalitycznych. Są one chętniej stosowane od typowych materiałów w postaci proszków ze względu na znacznie większe rozwinięcie powierzchni. Wpływ dodatku nanorurek TiO2 na aktywność fotokatalityczną powłok, otrzymanych z zolu zawierającego ditlenek tytanu, oraz na ich właściwości optyczne jest nadal słabo zbadany. W pracy opisano procedurę syntezy zolu TiO2 techniką zol–żel z dodatkiem nanorurek oraz otrzymywania cienkich powłok na powierzchni szkła techniką zanurzeniowo–wynurzeniową. Scharakteryzowano strukturę powłok, właściwości optyczne oraz wyznaczono aktywność fotokatalityczną i kąty zwilżania.

EN

Titanium dioxide nanotubes have a number of practical applications, especially in the catalytic and photocatalytic processes. They are used more often than typical powder materials, because of a much larger degree of surface development. Effects of TiO2 nanotubes on the photocatalytic activity of coatings obtained from a titanium dioxide sol and their optical properties are still poorly investigated. This paper describes a synthesis procedure of the sol containing titanium dioxide nanotubes and preparation of thin films on the glass surface by the dip-coating sol–gel technique. The structure, optical properties, photocatalytic activity, and wetting contact angles of the coatings were characterized.

Słowa kluczowe

PL

TiO2; nanorurki; fotokataliza; struktura; synteza

EN

TiO2; nanotubes; photocatalysis; structure; synthesis

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Ceramiczne
• Czasopismo: Materiały Ceramiczne
• Rocznik: 2014
• Tom: T. 66, nr 1
• Strony: 20--26
• Opis fizyczny: Bibliogr. 21 poz., rys., wykr., tab.

Twórcy

autor

Nocuń M.

• AGH Akademia Górniczo–Hutnicza, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki, KTSiPA, al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

autor

Kwaśny S.

• AGH Akademia Górniczo–Hutnicza, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki, KTSiPA, al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

Bibliografia

• [1] Adachi, M., Murata, Y., Harada, M., Yoshikawa, S.: Formation of titania nanotubes with high photo-catalytic activity, Chem. Lett., 8, (2000), 942-943.
• [2] Adachi, M., Okada, I., Ngamsinlapasathian, S., Murata, Y., Yoshikawa, S.: Dye-sensitized solar cell using semiconductor thin film composed of titania nanotubes, Electrochemistry, 70, 6, (2002), 449-452.
• [3] Zhou, Y., Cao, L., Zhang, F., He, B., Li, H.: Lithium Insertion into TiO2 Nanotube Prepared by the Hydrothermal Process, J. Electrochem. Soc., 150, (2003), A1246.
• [4] Poulios, I., Kositzi, M., Kouras, A.: Photocatalytic decomposition of triclopyr over aqueous semiconductor suspensions, J. Photochem. Photobio. A: Chem., 115, (1998), 175-183.
• [5] Uchida, S., Chiba, R., Tomiha, M., Masaki, N., Shirai M.: Application of Titania Nanotubes to a Dye-sensitized Solar Cell, Electrochemistry, 70, 6, (2002), 418-420.
• [6] Gong, D., Grimes, C. A., Varghese O. K., Hu W., Singh R. S., Chen Z., Dickey E. C.: Titanium oxide nanotube arrays prepared by anodic oxidation, J. Mater Res., 16, 12, (2001), 3331-3334.
• [7] Macak, J. M., Tsuchiya, H., Schmuki, P.: High-Aspect-Ratio TiO2 Nanotubes by Anodization of Titanium, Angewandte Chemie Int. Ed., 44, 14, (2005), 2100-2102.
• [8] Maiyalagan, T., Viswanathan, B., Varadaraju, U. V.: Fabrication and characterization of uniform TiO2 nanotube arrays by sol–gel template method, Bull. Mater. Sci., 29, 7, (2006), 705-708.
• [9] Kasuga, T., Hiramatsu, M., Hoson, A., Sekino, T., Niihara, K.: Formation of Titanium Oxide Nanotube, Langmuir, 14, 12, (1998), 3160-2163.
• [10] Qian, L., Du, Z.-L., Yang, S.-Y., Jin, Z.-S.: Raman study of titania nanotube by soft chemical process, J. Mol. Structure, 749, (2005), 103-107.
• [11] Hoyer, P.: Formation of a Titanium Dioxide Nanotube Array, Langmuir, 12, 6, (1996), 1411-1413.
• [12] Ou, H.-H., Lo, S.-L.: Review of titania nanotubes synthesized via the hydrothermal treatment: Fabrication, modification, and application, Separation and Purification Technology, 58, 1, (2007), 179-191.
• [13] Sutrisno, H.: Synthesis and characterization of TiO2(B) nanotubes prepared by hydrothermal method using [Ti8O12(H2O)24]Cl8.HCl.7H2O as precursor, Makara, Sains, 14, 1, (2010), 27-31.
• [14] Lan, Y., Gao, X., Zhu, H., Zheng, Z., Yan, T., Wu, F., Ringer, S. P., Song, D.: Titanate Nanotubes and Nanorods Prepared from Rutile Powder, Adv. Functional Mater., 15, 8, (2005), 1310-1318.
• [15] Thorne, A., Kruth, A., Tunstall, D., Irvine, J. T. S., Zhou, W.: Formation, Structure, and Stability of Titanate Nanotubes and Their Proton Conductivity, J. Phys. Chem. B, 109, 12, (2005), 5439-5444.
• [16] Zhu Y., Li H., Kolpytin Y., Hacohen Y. R., Gedanken A.: Sonochemical synthesis of titania whiskers andnanotubes, Chemical Communications, 24, (2001), 2616-2617.
• [17] Nocuń, M., Kwaśny, S.: Manufacturing and characteristics of the structure of TiO2 nanotubes, Materiały Ceramiczne/ Ceramic Materials, 64, 2, (2012), 209-213.
• [18] Nocuń, M., Kwaśny, S.: Preparation and photocatalytic activity of vanadium/silver doped TiO2 thin films obtained by sol-gel method, Optica Applicata, 42, 2, (2012), 323-336.
• [19] Tauc, J., Grigorovici, R., Vancu, A.: Optical properties and electronic structure of amorphous germanium, Physica Status Solidi, 15, 2, (1966), 627-637.
• [20] Tauc, J.: Optical properties and electronic structure of amorphous Ge and Si, Mat. Res. Bull., 3, (1968), 37–46.
• [21] Murphy, A. B.: Band-gap determination from diffuse reflectance measurements of semiconductor films, and application to photoelectrochemical water-splitting, Solar Energy Materials & Solar Cells, 91, 14, (2007), 1326–1337.