Synteza i zastosowanie modyfikowanych nanorurek TiO2

• Autorzy: Górzyński Daniel , Nadolna Joanna , Kozak Magda , Mazierski Paweł

Identyfikatory

DOI

10.53584/wiadchem.2024.03.1

Warianty tytułu

EN

Synthesis and application of modified TiO2 nanotubes

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

EN

Heterogeneous photocatalysis in the presence of semiconductor materials, especially TiO2, is increasingly studied due to its potential application in hydrogen generation, carbon dioxide conversion, and pollutant degradation. TiO2, known for its cost-effectiveness, stability, and safety, is particularly effective in its nanometric form, with nanotubes standing out for their structure that improves light absorption and charge carrier mobility. One approach to improve the properties of TiO2 for its application in photocatalytic processes involves its modification. Modifications of TiO2 nanotubes aim to reduce the rate of recombination of photogenerated charge carriers, increase photocatalytic activity in the UV range, extend its activity to the visible radiation range, and enhance reaction selectivity. Enhancing TiO2 photocatalytic efficiency involves modifications such as doping, creating heterojunctions, and introducing structural defects. The objective of this mini-review is to present selected methods of modifying TiO2 nanotubes obtained through anodic oxidation, leading to the enhancement of their photocatalytic properties.

Słowa kluczowe

PL

nanorurki TiO2; domieszkowanie niemetalami; modyfikacje metalami; kompozyty; fotokataliza heterogeniczna

EN

TiO2 nanotubes; doping with non-metals; modifications with metals; composites; heterogeneous photocatalysis

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Chemiczne
• Czasopismo: Wiadomości Chemiczne
• Rocznik: 2024
• Tom: [Z] 78, 3-4
• Strony: 171--188
• Opis fizyczny: Bibliogr. 62 poz., fot., rys., wykr.

Twórcy

autor

Górzyński Daniel

• Katedra Technologii Środowiska, Wydział Chemii, Uniwersytet Gdański ul. Wita Stwosza 63, 80-308 Gdańsk

• https://orcid.org/0000-0002-2002-4371

autor

Nadolna Joanna

• Katedra Technologii Środowiska, Wydział Chemii, Uniwersytet Gdański ul. Wita Stwosza 63, 80-308 Gdańsk

• https://orcid.org//0000-0001-7933-6663

autor

Kozak Magda

• Katedra Technologii Środowiska, Wydział Chemii, Uniwersytet Gdański ul. Wita Stwosza 63, 80-308 Gdańsk

• https://orcid.org/0000-0001-8292-663X

autor

Mazierski Paweł

• Katedra Technologii Środowiska, Wydział Chemii, Uniwersytet Gdański ul. Wita Stwosza 63, 80-308 Gdańsk

• https://orcid.org/0000-0002-8674-0151

Bibliografia

• [1] R. Daghrir, P. Drogui, D. Robert, Ind. Eng. Chem. Res., 2013, 52, 3581.
• [2] J. Schneider, M. Matsuoka, M. Takeuchi, J. Zhang, Y. Horiuchi, M. Anpo, D.W. Bahnemann, Chem. Rev., 2014, 114, 9919.
• [3] S. Kwon, M. Fan, A.T. Cooper, H. Yang, Crit. Rev. Environ. Sci. Technol., 2008, 38, 197.
• [4] P. Roy, S. Berger, P. Schmuki, Angew. Chemie Int. Ed., 2011, 50, 2904.
• [5] S.G. Kumar, L.G. Devi, J. Phys. Chem. A, 2011, 115, 13211.
• [6] Z. Li, S. Wang, J. Wu, W. Zhou, Renew. Sustain. Energy Rev., 2022, 156, 111980.
• [7] K. Alkanad, A. Hezam, N. Al-Zaqri, M.A. Bajiri, G. Alnaggar, Q.A. Drmosh, H.A. Almukhlifi, L. Neratur Krishnappagowda, ACS Omega, 2022, 7, 38686.
• [8] Y.L. Pang, S. Lim, H.C. Ong, W.T. Chong, Appl. Catal. A Gen., 2014, 481, 127.
• [9] K. Lee, A. Mazare, P. Schmuki, Chem. Rev., 2014, 114, 9385.
• [10] D. Regonini, C.R. Bowen, A. Jaroenworaluck, R. Stevens, Mater. Sci. Eng. R Reports, 2013, 74, 377.
• [11] M.M. Byranvand, A.N. Kharat, M.H. Bazargan, Nano-Micro Lett., 2012, 4, 253.
• [12] K. Indira, U.K. Mudali, T. Nishimura, N. Rajendran, J. Bio- Tribo-Corrosion, 2015, 1, 28.
• [13] A. Gołąbiewska, M.P. Kobylański, A. Zaleska-Medynska, A.B.T.-M.O.-B.P. Zaleska-Medynska (Ed.), Met. Oxides, Elsevier, 2018, 3–50.
• [14] D. Kim, S. Fujimoto, P. Schmuki, H. Tsuchiya, Electrochem. Commun., 2008, 10, 910.
• [15] T. Elysabeth, Slamet, A. Sri Redjeki, IOP Conf. Ser. Mater. Sci. Eng., 2019, 509, 12144.
• [16] J. Geng, D. Yang, J. Zhu, D. Chen, Z. Jiang, Mater. Res. Bull., 2009, 44, 146.
• [17] Y.-K. Lai, J.-Y. Huang, H.-F. Zhang, V.-P. Subramaniam, Y.-X. Tang, D.-G. Gong, L. Sundar, L. Sun, Z. Chen, C.-J. Lin, J. Hazard. Mater., 2010, 184, 855.
• [18] S. Sayegh, M. Abid, F. Tanos, M. Cretin, G. Lesage, F. Zaviska, E. Petit, B. Navarra, I. Iatsunskyi, E. Coy, R. Viter, V. Fedorenko, A. Ramanavicius, A. Razzouk, J. Stephan, M. Bechelany, Colloids Surfaces A Physicochem. Eng. Asp., 2022, 655, 130213.
• [19] M. Szkoda, K. Siuzdak, A. Lisowska-Oleksiak, J. Karczewski, J. Ryl, Electrochem. Commun., 2015, 60, 212.
• [20] M. Sun, Y. Jiang, M. Tian, H. Yan, R. Liu, L. Yang, RSC Adv., 2019, 9, 11443.
• [21] G.G. Bessegato, J.C. Cardoso, M.V.B. Zanoni, Catal. Today, 2015, 240, 100.
• [22] J. Li, N. Lu, X. Quan, S. Chen, H. Zhao, Ind. Eng. Chem. Res., 2008, 47, 3804.
• [23] K. Siuzdak, M. Szkoda, A. Lisowska-Oleksiak, K. Grochowska, J. Karczewski, J. Ryl, Appl. Surf. Sci., 2015, 357, 942.
• [24] Y. Su, S. Han, X. Zhang, X. Chen, L. Lei, Mater. Chem. Phys., 2008, 110, 239.
• [25] N. Lu, X. Quan, J. Li, S. Chen, H. Yu, G. Chen, J. Phys. Chem. C, 2007, 111, 11836.
• [26] L. Ji, X. Zhou, P. Schmuki, Chem. – An Asian J., 2019, 14, 2724.
• [27] S.W. Shin, J.Y. Lee, K.-S. Ahn, S.H. Kang, J.H. Kim, J. Phys. Chem. C, 2015, 119, 13375.
• [28] J. Ni, S. Fu, C. Wu, J. Maier, Y. Yu, L. Li, Adv. Mater., 2016, 28, 2259.
• [29] M.M. Momeni, M. Akbarnia, M. Atapour, M. Khalaghi, J. Solid State Electrochem., 2022, 26, 281.
• [30] K. Siuzdak, M. Szkoda, M. Sawczak, A. Lisowska-Oleksiak, J. Karczewski, J. Ryl, RSC Adv., 2015, 5, 50379.
• [31] X. Yang, N.-F. Chen, X.-L. Huang, S. Lin, Q.-Q. Chen, W.-M. Wang, J.-S. Chen, J. Orthop. Surg. Res., 2023, 18, 854.
• [32] Y. Su, Y. Xiao, X. Fu, Y. Deng, F. Zhang, Mater. Res. Bull., 2009, 44, 2169.
• [33] S. Song, J. Tu, Z. He, F. Hong, W. Liu, J. Chen, Appl. Catal. A Gen., 2010, 378, 169.
• [34] D. Jiang, T.A. Otitoju, Y. Ouyang, N.F. Shoparwe, S. Wang, A. Zhang, S. Li, Catalysts, 2021, 11,.
• [35] M. Nischk, P. Mazierski, Z. Wei, K. Siuzdak, N.A. Kouame, E. Kowalska, H. Remita, A. Zaleska-Medynska, Appl. Surf. Sci., 2016, 387, 89.
• [36] L. Sun, J. Li, C. Wang, S. Li, Y. Lai, H. Chen, C. Lin, J. Hazard. Mater., 2009, 171, 1045.
• [37] M.G. Hosseini, M.M. Momeni, Appl. Catal. A Gen., 2012, 427–428, 35.
• [38] Q. Wang, J. Qiao, X. Xu, S. Gao, Mater. Lett., 2014, 131, 135.
• [39] A. Roguska, A. Kudelski, M. Pisarek, M. Opara, M. Janik-Czachor, Appl. Surf. Sci., 2011, 257, 8182.
• [40] M. Kozak, P. Mazierski, M. Baluk, J. Żebrowska, W. Lisowski, G. Trykowski, P. Skowron, A. Zaleska-Medynska, Appl. Surf. Sci., 2023, 613, 156009.
• [41] J. Lincho, E. Domingues, P. Mazierski, M. Miodyńska, T. Klimczuk, A. Zaleska-Medynska, R.C. Martins, J. Gomes, Sep. Purif. Technol., 2023, 326, 124747.
• [42] A. Matsuda, S. Sreekantan, W. Krengvirat, J. Asian Ceram. Soc., 2013, 1, 203.
• [43] H. Liu, G. Liu, Q. Zhou, J. Solid State Chem., 2009, 182, 3238.
• [44] Q. Wu, J. Ouyang, K. Xie, L. Sun, M. Wang, C. Lin, J. Hazard. Mater., 2012, 199–200, 410.
• [45] M.M. Momeni, Y. Ghayeb, J. Alloys Compd., 2015, 637, 393.
• [46] M.M. Momeni, Y. Ghayeb, J. Appl. Electrochem., 2015, 45, 557.
• [47] P. Parnicka, P. Mazierski, W. Lisowski, T. Klimczuk, J. Nadolna, A. Zaleska-Medynska, Results Phys., 2019, 12, 412.
• [48] P. Mazierski, W. Lisowski, T. Grzyb, M.J. Winiarski, T. Klimczuk, A. Mikołajczyk, J. Flisikowski, A. Hirsch, A. Kołakowska, T. Puzyn, A. Zaleska-Medynska, J. Nadolna, Appl. Catal. B Environ., 2017, 205, 376.
• [49] S.J.A. Moniz, S.A. Shevlin, D.J. Martin, Z.-X. Guo, J. Tang, Energy Environ. Sci., 2015, 8, 731.
• [50] M.P. Kobylański, P. Mazierski, A. Malankowska, M. Kozak, M. Diak, M.J. Winiarski, T. Klimczuk, W. Lisowski, G. Nowaczyk, A. Zaleska-Medynska, Surfaces and Interfaces, 2018, 12, 179.
• [51] P. Agarwal, I. Paramasivam, N.K. Shrestha, P. Schmuki, Chem. – An Asian J., 2010, 5, 66.
• [52] I. Paramasivam, Y.-C. Nah, C. Das, N.K. Shrestha, P. Schmuki, Chem. – A Eur. J., 2010, 16, 8993.
• [53] M. Kozak, P. Mazierski, J. Żebrowska, M. Kobylański, T. Klimczuk, W. Lisowski, G. Trykowski, G. Nowaczyk, A. Zaleska-Medynska, Catalysts, 2018, 8,.
• [54] V. Etacheri, C. Di Valentin, J. Schneider, D. Bahnemann, S.C. Pillai, J. Photochem. Photobiol. C Photochem. Rev., 2015, 25, 1.
• [55] K. Zhang, L. Guo, Catal. Sci. Technol., 2013, 3, 1672.
• [56] L. Yang, W. Sun, S. Luo, Y. Luo, Appl. Catal. B Environ., 2014, 156–157, 25.
• [57] J.R. González-Moya, Y. Garcia-Basabe, M.L.M. Rocco, M.B. Pereira, J.L. Princival, L.C. Almeida, C.M. Araújo, D.G.F. David, A.F. da Silva, G. Machado, Nanotechnology, 2016, 27, 285401.
• [58] E. Konstantinova, T. Savchuk, O. Pinchuk, E. Kytina, E. Ivanova, L. Volkova, V. Zaitsev, A. Pavlikov, E. Elizarova, Molecules, 2022, 27,.
• [59] Y. Hou, X. Li, X. Zou, X. Quan, G. Chen, Environ. Sci. Technol., 2009, 43, 858.
• [60] K. Shen, K. Wu, D. Wang, Mater. Res. Bull., 2014, 51, 141.
• [61] İ.Ç. Davaslıoğlu, K. Volkan Özdokur, S. Koçak, Ç. Çırak, B. Çağlar, B.B. Çırak, F. Nil Ertaş, J. Mol. Struct., 2021, 1241, 130673.
• [62] G. Dai, J. Yu, G. Liu, J. Phys. Chem. C, 2011, 115, 7339.