Photocatalytic activity and surface properties of carbon-doped titanium dioxide

Górska, P.; Zaleska, A.; Suska, A.; Hupka, J.

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Photocatalytic activity and surface properties of carbon-doped titanium dioxide

Autorzy

Górska P. , Zaleska A. , Suska A. , Hupka J.

Wybrane pełne teksty z tego czasopisma

http://www.journalssystem.com/ppmp/

Identyfikatory

Warianty tytułu

Aktywność fotokatalityczna i właściwości powierzchniowe tlenku tytanu (IV) domieszkowanego węglem

Języki publikacji

Abstrakty

Carbon-doped TiO2 was prepared by hydrolysis of titanium (IV) isopropoxide and calcina tion at 350stC for 2h in air. Phenol (0.21 mM) was successfully degraded in the aqueous suspension of the powder, under visible light (λ>400 nm). Characteristics of obtained photocatalyst by BET method and UV-Vis diffuse reflectance spectroscopy showed about 127 m2/g of specific surface area, absorption of light in the visible region and 3.35 eV of band gap energy. Photocatalytic activity and selected properties of five samples prepared independently were investigated.

TiO2 domieszkowany węglem otrzymano poprzez hydrolizę izopropanolanu tytanu(IV) i alcynację w 350st C w atmosferze powietrza przez 2h. Przeprowadzone badania wykazały, Se fenol (0.21 mM) jest efektywnie degradowany w fazie wodnej, w obecności otrzymanego fotokatalizatora oraz światła z zakre su widzialnego (λ>400 nm). Pole powierzchni właściwej otrzymanego C-TiO2 wynosiło około 127 m2/g, fotokatalizator absorbuje światło z zakresu widzialnego a przerwa energetyczna Eg wynosi 3,35 eV. W pracy przebadano aktywność oraz wybrane właściwości dla pięciu niezaleSnie otrzymanych próbek.

Słowa kluczowe

photocatalysis carbon-doped TiO2 visible light

fotokataliza TiO2-domieszkowany węglem światło widzialne

Wydawca

Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej

Czasopismo

Physicochemical Problems of Mineral Processing

Rocznik

2009

Tom

Vol. 43

Strony

21--30

Opis fizyczny

Bibliogr. 31 poz.

Twórcy

autor

Górska P.

autor

Zaleska A.

autor

Suska A.

autor

Hupka J.

Department of Chemical Technology, Gdansk University of Technology, ul. G. Narutowicza 11/12, 80-952 Gdansk, azal@chem.pg.gda.pl

Bibliografia

1. ASAHI, R., MORIKAWA, T., OHWAKI, T., AOKI, K., TAGA, Y., (2001) Visible-light photocatalysis in nitrogen-doped titanium oxides .Science 293, 269–271.
2. BETTINELLI, M., DALLACASA, V., FALCOMER, D., FORNASIERO, P., GOMBAC, V., MONTINI, T., ROMANO, L., SPEGHINI, A., (2007) Photocatalytic activity of TiO2 doped with boron and vanadium. J. Hazard. Mater. 146, 529–534.
3. CARP, O., HUISMAN, C.L., RELLER, A., (2004) Photoinduced reactivity of titanium dioxide. Progress in solid state chemistry 32, 33–177.
4. CHOI, W., RYU, J., (2007) Multi-aspects of photocatalytic activities of TiO2: Sustrate-specificy and implication for the activity tesr standardization. Proceedings of Second International Conference on Semiconductor Photochemistry, July 2–25 2007, Aberdeen, Scotland.
5. FUJISHIMA, A., ZHANG, X., (2006) Titanium dioxide photocatalysis: present situation and future approaches. C.R. Chemie 9, 750–760.
6. GORSKA, P., ZALESKA, A., KOWALSKA, E., HUPKA, J., (2006) Visible light-enhanced degradation of phenol in the presence of modified TiO2. Pol. J. Chem. Tech. 8, 102–105.
7. GORSKA, P., ZALESKA, A., KLIMCZUK, T., SOBCZAK, J.W., SKWAREK, E., HUPKA, J., (2008) TiO2 photoactivity in Vis and UV light: the influence of calcination temperature and surface properties. Appl. Catal. B 84, 440–447.
8. HATTORI, A., YAMAMOTO, M., TADA, H., ITO, S., (1998) A promoting effect of NH4F addition on the photocatalytic activity of sol-gel TiO2 films. Chem. Lett. 27, 707–708.
9. HERRMANN, J.M., (1999) Heterogeneous photocatalysis: fundamentals and application to the removal of various types of aqueous pollutants. Catal. Today 53, 115–129.
10. HOFFMANN, M.R., MARTIN, S.T., CHOI, W., BAHNEMANN, D.W., (1995) Environmental applications of semiconductor photocatalysis. Chem. Rev. 95, 69–96.
11. HONG, X.T., WANG, Z.P., CAI, W.M., LU, F., ZHANG, J., YANG, Y.Z., MA, N., LIU, Y.J., (2005) Visible-Light-Activated Nanoparticle Photocatalyst of Iodine-Doped Titanium Dioxide. Chem. Matter. 17, 1548–1552.
12. IRIE, H., WATANABE, Y., HASHIMOTO, K., (2003) Nitrogen-concentration dependence on photocatalytic activity of TiO2–xNx powders. J Phys Chem B 107, 5483–5486.
13. M. JANUS, M. INAGAKI, B. TRYBA, M. TOYODA, A.W. MORAWSKI, Carbon-modified TiO2 photocatalyst by ethanol carbonisation, Appl. Catal. B 63 (2006) 272–276.
14. KURODA, Y., MORI, T., YAGI, K., MAKIHATA, N., KAWAHARA, Y., NAGAO, M., KITTAKA, S., (2005) Preparation of visible-light-responsive TiO2-xNx photocatalyst by a sol-gel method: analysis of the active center on TiO2 that reacts with NH3. Langmuir 21, 8026–8034.
15. LETTMANN, C., HILDEBRAND, K., KISCH, H., MACYK, W., MAIER, W.F., (2001) Visible light photodegradation of 4-chlorophenol with a coke-containing titanium dioxide photocatalyst. Appl. Catal. B 32, 215–227.
16. LONG, M., CAI, W., CHEN, H., XU, J., (2007) Preparation, characterization and photocatalytic activity of visible light driven chlorine-doped TiO2. Front. Chem. China 2(3), 278–282.
17. MACYK, W., KISCH, H., (2003) Photosensitization of Crystalline and amorphous Titanium Dioxide by Platinum(iv) Chloride Surface Complexes. Chem. Eur. J. 7, 1862–1875.
18. OHNO, T., AKIYOSHI, M., UMEBAYASHI, T., ASAI, K., MITSUI, T., MATSUMURA, M., (2004) Preparation of S-doped TiO2 photocatalysts and their photocatalytic activities under visible light. Appl. Catal. A 265, 115–121.
19. REN, W., AI, Z., JIA, F., ZHANG, L., FAN, X., ZOU, Z., (2007) Low temperature preparation and visible light photocatalytic activity of mesoporous carbon-doped crystalline TiO2.,Appl. Catal. B 69, 138–144.
20. SAKTHIVEL, S., KISCH, H., (2003) Daylight photocatalysts by carbon-modified titanium dioxide. Angew. Chem. Int. Ed. 42, 4908–4911.
21. SAKTHIVEL, S., JANCZAREK, M., KISCH, H., (2004) Visible light activity and photoelectrochemical properties of nitrogen-doped TiO2. J. Phys. Chem. B 108, 19384–19387.
22. SAUPE, G.B., ZHAO T.U., BANG, J., DESU, N.R., CARBALLO, G.A., ORDONEM, R., BUBPHAMALA T., (2005) Evaluation of a new porous titanium-niobium mixed oxide for photocatalytic water decontamination. Microchemical Journal 81, 156–162.
23. SHI, Q., YANG, D., JIANG, Z., LI, J., (2006) Visible-light photocatalytic regeneration of NADH using P-doped TiO2 nanoparticles. J. Mol. Catal. B 43, 44–48.
24. TSENG, Y., KUO, C., HUANG, C., LI, Y., CHOU, P., CHENG, C., WONG, M., (2006) Visible-lightresponsive nano-TiO2 with mixed crystal lattice and its photocatalytic activity. Nanotechnology 17, 2490–2497.
25. TSUMURA, t., KOJITANI, N., IZUMI, I., IWASHITA, N., TOYODA, M., INAGAKI, M., (2002) Carbon coating of anatase-type TiO2 and photoactivity. J. Mater. Chem. 12, 1391–1396.
26. UMEBAYASHI, T., YAMAKI, T., TANAKA, S., ASAI, K., (2003) Visible Light-Induced Degradation of Methylene Blue on S-doped TiO2. Chem. Lett. 32, 330–331
27. XU, t., SONG, c., LIU, Y., HAN, G., (2006) Band structures of TiO2 doped with N, C and B. Zhejijang Univ. Sci. B 7, 299–303.
28. YAMAKI, T., SUMITA, T., YAMAMOTO, S., (2002) Formation of TiO2-xFx compounds in fluorineimplanted TiO2. J.Mater.Scien.Lett. 21, 33–35.
29. ZALESKA, A., GORSKA, P., SOBCZAK, J.W., HUPKA, J., (2007) Thioacetamide and thiourea impact on visible light activity of TiO2. Appl. Catal. B 76, 1–8.
30. ZALESKA, A., SOBCZAK, J.W., GRABOWSKA, E., HUPKA, J., (2008) Preparation and photocatalytic activity of boron-modified TiO2 under UV and visible light. Appl. Catal. B 78, 92–100.
31. GORSKA P., ZALESKA A., SUSKA A., HUPKA J., Aktywność fotokatalityczna i właściwości powierzchniowe tlenku tytanu(iv) domieszkowanego węglem

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-article-BAT1-0034-0008