Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Photosensitization of TiO2 P25 with CdS Nanoparticles for Photocatalytic Applications

Trenczek-Zając A., Banaś J., Świerczek K., Zazakowny K., Radecka M.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2017

|

Vol. 62, iss. 2A

841--849

EN

A TiO2/CdS coupled system was prepared by mixing the TiO2 P25 with CdS synthesized by means of the precipitation method. It was found that the specific surface area (SSA) of both components is extremely different and equals 49.5 for TiO2 and 145.4 m2·g-1 for CdS. The comparison of particle size distribution and images obtained by means of transmission electron microscopy (TEM) showed agglomeration of nanocomposites. X-ray diffraction (XRD) patterns suggest that CdS crystallizes in a mixture of cubic and hexagonal phases. Optical reflectance spectra revealed a gradual shift of the fundamental absorption edge towards longer wavelengths with increasing CdS molar fraction, which indicates an extension of the absorption spectrum of TiO2. The photocatalytic activity in UV and UV-vis was tested with the use of methyl orange (MO). The Langmuir–Hinshelwood model described well the photodegradation process of MO. The results showed that the photocatalytic behaviour of the TiO2/CdS mixture is significantly better than that of pure nanopowders.

2

Właściwości fotokatalityczne nanokompozytów CdS/TiO2

Trenczek-Zając A., Banaś J., Świerczek K., Zazakowny K., Radecka M.

Materiały Ceramiczne

|

2015

|

T. 67, nr 2

177-181

PL

Nanokompozyty CdS/TiO2 otrzymano poprzez zmieszanie komercyjnego nanoproszku TiO2 P25 z proszkiem CdS, który zsyntezowano metodą strącania osadu. Z przeprowadzonych badań wynika, że powierzchnia właściwa proszków (SSA) zmienia się w szerokim zakresie od 49,5 m2•g-1 dla TiO2 aż do 145,4 m2•g-1 dla CdS. Porównanie rozmiarów cząstek na podstawie analizy rozkładu wielkości ziaren przeprowadzonej metodą dynamicznego rozpraszania światła (DLS) oraz obserwacji obrazów uzyskanych metodą transmisyjnej mikroskopii elektronowej (TEM) wykazało, że materiały są zaglomerowane. Dyfrakcja promieniowania X (XRD) sugeruje, że siarczek kadmu krystalizuje jako mieszanina faz regularnej i heksagonalnej. Spektralna zależność współczynnika odbicia światła wykazała w przypadku nanokompozytów obecność krawędzi absorpcji podstawowej charakterystycznych dla TiO2 i CdS. Aktywność fotokatalityczna nanoproszków CdS/TiO2 w świetle UV-vis badana była poprzez rozkład oranżu metylowego (MO). Wyniki pomiarów wykazały, że następuje znacząca poprawa aktywności fotokatalitycznej w zakresie światła widzialnego dla nanokompozytów TiO2/CdS w porównaniu z czystymi nanoproszkami TiO2 lub CdS.

EN

CdS/TiO2 nanocomposites were prepared as a mixture of commercially available TiO2 P25 nanopowder with CdS nanopowder which has been synthesised with the use of the precipitation method. Based on the measurements it has been found that the specific surface area (SSA) changed in a wide range from 49.5 m2•g-1 up to 145.4 m2•g-1 for TiO2 and CdS, respectively. Particle size distributions obtained by dynamic light scattering (DLS) and transmission electron microscopy (TEM) images revealed agglomeration. X-ray diffraction patterns (XRD) suggested crystallization of CdS as a mixture of two phases: cubic and hexagonal. In the case of nanocomposites, spectral dependence of diffused reflectance spectra exhibited the presence of fundamental absorption edges being characteristic for both CdS and TiO2. Photocatalytic activity of CdS/TiO2 in the UV-vis light was tested with the use of methyl orange (MO). Based on the photocatalytic experiment it is concluded that the photocatalytic activity of the TiO2/CdS mixture has been significantly improved in comparison with pure TiO2 or CdS nanopowders.

3

Ogniwa fotoelektrochemiczne do konwersji energii słonecznej

Radecka M., Trenczek-Zając A.

Automatyka, Elektryka, Zakłócenia

|

2015

|

Vol. 6, Nr 4(22)

6-14

PL

Fotoelektroliza wody dzięki absorpcji światła przez półprzewodnik jest uważana za korzystny sposób otrzymywania nośnika energii jakim jest wodór. Proces ten przebiega w ogniwie fotoelektrochemicznym (PEC), składającym się z wodnego roztworu elektrolitu i dwóch elektrod. Praktyczne zastosowania tego procesu wymaga znalezienia materiału na elektrody, które umożliwiają osiągnięcie wysokiej sprawności.

EN

The photoelectrolysis of water–its decomposition into hydrogen and oxygen due to the absorption of light–is regarded as an important and non-conventional future energy source. This process proceeds in the photoelectrochemical cells, PEC, composed from aqueous electrolyte and two electrodes. For the practical application of this process it will be necessary to find an electrode material that yields high energy conversion efficiency.

4

Optymalizacja warunków otrzymywania kropek kwantowych metodą SILAR

Trenczek-Zając A., Łącz A., Ziąbka M., Radecka M.

Materiały Ceramiczne

|

2014

|

T. 66, nr 1

49--54

PL

W celu otrzymania kropek kwantowych PbS i CdS zastosowano metodę adsorpcji kolejnych warstw jonów i reakcji (SILAR) z wykorzystaniem roztworów siarczku(II) sodu, azotanu(V) ołowiu(II) i siarczanu(VI) kadmu na bazie wody destylowanej lub metanolu. Zastosowano stężenia z zakresu 0,001-0,1 M oraz liczbę cykli osadzania zmieniającą się w granicach 5-15. Obecność poszczególnych pierwiastków w otrzymanych strukturach potwierdzona została analizą widma EDS. Na podstawie wyników XRD stwierdzono, że zarówno PbS jak i CdS krystalizują w układzie regularnym. Analiza zdjęć otrzymanych metodą SEM pozwoliła na określenie zależności pomiędzy parametrami procesu SILAR, takimi jak stężenie roztworów prekursorów, liczba cykli osadzania i rodzaj rozpuszczalnika, a rozmiarem nanostruktur PbS i CdS. W przypadku obu siarczków, zastosowanie roztworów wodnych prekursorów o stężeniu nie przekraczającym 0,01 M stwarza warunki do krystalizacji pojedynczych kropek kwantowych, których rozmiar rośnie wraz ze wzrostem stężenia. Analogiczne zależności obserwowane są w przypadku zwiększania liczby cykli, bez względu na rodzaj rozpuszczalnika. Stosowanie roztworów wodnych o większym stężeniu (≥ 0,1 M) prowadzi do częściowej aglomeracji. Zmiana rozpuszczalnika na metanol pozwala na zmniejszenie rozmiaru nanostruktur.

EN

In order to deposit quantum dots of PbS and CdS successive ionic layer adsorption and reaction, SILAR route was employed. Water- and methanol-based solutions of sodium sulfide(II), lead(II) nitrate and cadmium sulfate were used. A concentration of solutions varied from 0.001-0.1 M and a number of cycles changed from 5-15. The EDS analysis confirmed the presence of sulphur and lead or cadmium in the obtained structures. Based on the XRD results it was found that both PbS and CdS crystallizeed in the cubic structure. SEM images allowed us to determine the relationship between size of deposited QDs and SILAR parameters such as the solution concentration, the number of cycles and the solvent type. In the case of both sulphides, deposition from the water-based solutions of concentrations up to 0.01 M creates the conditions suitable for crystallization of individual QDs. Along with the increase in the solution concentration the size of QDs increases. Similar effects are observed in case of the increase in the number of cycles regardless of the solvent type. The usage of more concentrated solutions (≥ 0.1 M) leads to partial agglomeration. Changing the solvent to methanol leads to smaller nanostructures.

5

Właściwości fotokatalityczne cienkich warstw TiO2:Ag

Jasiński M., Trenczek-Zając A., Radecka M.

Materiały Ceramiczne

|

2006

|

R. 58, nr 1

17-20

PL

Cienkie warstwy TiO2 otrzymano metodą reaktywnego rozpylenia jonowego w systemie r.f. Powierzchnię warstw TiO2 modyfikowano nieciągłą warstwą srebra. Srebro nanoszono metodą foto-rozkładu roztworu wodnego AgNO3. Badano wpływ srebra na właściwości mikrostrukturalne i fotoelektrochemiczne cienkich warstw. Strukturę krystalograficzną i morfologię określono przy zastosowaniu GID i SEM. Stopień utlenia jonów srebra i tytanu warstw badano metodą XPS. Fotoanody TiO2 z nieciągłą warstwą srebra wykazują dużo lepszą charakterystykę fotoelektrycznego ogniwa PEC, niż niemodyfikowane elektrody.

EN

Titanium dioxide thin films are deposited by means of rf reactive sputtering. Surfaces of the films are modified by formation of discontinuous silver layers. Photo-deposition method of silver is applied using water solution of AgNO3. The effect of Ag on the microstructure and photoelecrochemical properties of thin film has been studied. The crystallographic structure and morphology of the films have been investigated by means of GID and SEM. The valence of silver and titanium ions has been studied by XPS. The photoanodes of TiO2 with modified Ag layers show significantly better properties in photoelectrochemical cells PEC, than those unmodified.

6

Electrical properties of Nb-doped titanium dioxide TiO2 at room temperature

Trenczek-Zając A., Rekas M.

Materials Science Poland

|

2006

|

Vol. 24, No. 1

53--60

EN

Nb-doped TiO2 (0-15 at. % Nb) polycrystalline specimens were prepared by the sol-gel method. Below 10 at. % of Nb, materials were homogeneous and exhibited rutile structure, their lattice parameters changing with Nb concentration according to the Vegard's law. Above 10 at. % of Nb, the second phase TiNb2O7 was formed, detected by X-ray diffractometry. Materials were heated at 1273 K for 3 h in air (pO2 = 210 kPa) and in flow of Ar + 3 vol. % H2 gas mixture (pO2 = 10-15 Pa) and then cooled down. Electrochemical impedance spectroscopy within the frequency range 0.01 Hz-2 MHz has been used to determine electrical properties of the materials. An equivalent circuit composed of a resistor Rgb, a capacitor C connected parallel and a resistor Rb connected in series, well represents the electrical properties of reduced samples. On the other hand, non-Debye elements should be taken into account in construction of the equivalent circuit of oxidized materials. The mechanism of the Nb incorporation has been proposed.