המחברים מודים בהוקרה במימון של המועצה להנדסה ומדעי הפיסיקה של בריטניה (גרנט Ref: EP / M003299 / 1) וקרן מדעי הטבע של סין (מס &#39;51461135005) פרויקט מחקר משותף בינלאומי (EPSRC-NSFC).

1. סינתזה של TiO 2- SiO 2 מרוכבים <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> דוגמאות המבוססות על קוורץ מסחרי הערה: קוורץ, עם גודל חלקיקים בטווח 20 - 100 מיקרומטר התקבל על ידי כרסום הכדור קוורץ מסחרי במשך 15 דקות וסנון. אבקות היו אז שונה עם TiO 2 על ידי שתי שיטות שונות. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> QT1 <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכן פתרון של 10% של טיטניום (IV) butoxide (TBOT, 97%) באתנול כמו מבשר TiO 2 על ידי המסת TBOT (2.6 מ&quot;ל) באתנול (29.6 מ&quot;ל). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להשעות 3 גרם של אבקת קוורץ ב 30 גרם של פתרון מבושל טיטניום טרי על ידי ערבוב מתמשך. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הוסף 0.3 מ&quot;ל של חומצה הידרוכלורית (32%). מערבבים את ההשעיה וכתוצאה מכך 5 דקות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מוסיפים 30 מ&quot;ל של מים deionized ברציפות ומערבבים את התערובת בן לילה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מעבירים את כל ההשעיה צמיג על צלחת פטרי החנות בתנאים הסביבה untהממס התנדף לחלוטין. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לשטוף את קוורץ מטופלים עם מים deionized מספר פעמים ולאחר מכן יבש ב 90 מעלות צלזיוס למשך הלילה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מחממים לטפל ב 400 מעלות צלזיוס למשך 20 שעות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מגניב את אבקות באוויר מסננת שוב לאסוף חלקיקים גדולים יותר מ 20 מיקרומטר. זה היה שונה קוורץ שונה מ TiOS 2 או לא מחובר. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> QT2 הערה: תמיכה photocatalyst מסחרי (PC105) על קוורץ דרך קלסר ג&#39;ל סיליקה נגזר tetraethyl אורתוסיליקט (TEOS) כדלקמן. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכן פתרון אמא TEOS על ידי המסת TEOS (23.2 מ&quot;ל) באתנול (29.2 מ&quot;ל). לאחר מכן להוסיף מים deionized (7.2 מ&quot;ל) ו HCl (0.4 מ&quot;ל, 3.6 wt%) כדי לקבל אתנול הסופי: מים: תערובת HCl (1: 0.84: 0.78 x 10 -3 יחס טוחנת). מערבבים את התערובת במשך 10 ימים בטמפרטורת החדר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הוסף כרכים מדויקים של הפתרון שהתקבל ל 100 מ&quot;ל של אתנול, שבו 0.2 גרם TIO 2 הושעו,כדי לקבל TiO 2 : TEOS של 1: 1. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מערבבים בעדינות בטמפרטורת החדר למשך הלילה ולאחר מכן מוסיפים את ההשעיה dropwise ל 2 גרם של קוורץ עם ערבוב מתמשך על 80 מעלות צלזיוס תחת לחץ מופחת. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> יבש את אבקות המתקבל על 90 מעלות צלזיוס לילה ואחריו טיפול בחום על 200 מעלות צלזיוס למשך 4 שעות. </li></ol></li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> דוגמאות המבוססות על סיליקה מסונתזת <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ST1 הערה: הפקדת TiO 2 חלקיקים על משטחים של SiO זירז 2 שהוכנו על ידי טכניקה הידרווליזה נשלט ג&#39;ל. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לסנתז microspheres monodisperse סיליקה באמצעות שיטת Stoeber-Bohn-Fink 14 . </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ממיסים TEOS (5 מ&quot;ל) באתנול (40 מ&quot;ל) ומערבבים במשך 30 דקות (פתרון א). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכן פתרון ב על ידי ערבוב פתרון אמוניה (8 מ&quot;ל, 25% wt%) עם מים deionized (30 מ&quot;ל) ואתנול (18 מ&quot;ל) עם ערבוב מתמשך במשך 30 דקות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הוסף במהירות אלL של פתרון א &#39;לפתרון B ומערבבים בטמפרטורת החדר למשך 3 שעות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאסוף את SiO וכתוצאה מכך על ידי צנטריפוגה (1,252 xg). לשטוף 3 פעמים עם אתנול מוחלט ויבש על 105 מעלות צלזיוס למשך 48 שעות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכן ההשעיה של SiO המיוצר 2 על ידי השעיית 1 גרם 30 מ&quot;ל של אתנול באמבט קולי במשך 10 דקות. מערבבים את ההשעיה למשך 30 דקות נוספות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בזהירות להוסיף 1 מ&quot;ל של TBOT (97%) את ההשעיה SiO 2 אתנוליים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> גיל את התערובת בטמפרטורת החדר תחת ערבוב במשך 24 שעות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מוסיפים מים deionized (2 מ&quot;ל) ואתנול (8 מ&quot;ל) ולאחר מכן מערבבים את התערובת נוספת עבור 2 ח. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> איסוף אבקה שונה על ידי צנטריפוגה לשטוף 3 פעמים עם אתנול. יבש ב 105 מעלות צלזיוס למשך 48 שעות ואחריו טיפול בחום על 500 מעלות צלזיוס למשך 3 שעות. הערה: T1: לשם השוואה, TiO 2 הוכן על ידי אותה שיטה אבל בהעדר סיליקה. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ST2 </stRong&gt; הערה: בדגימות אלה, לסנתז ג&#39;ל הומוגני של SiO 2 / TiO 2 יחס טוחנת 0.25 מתערובות stoichiometric של ארתוסיליקט tetraethyl (TEOS) ו טיטראסופרופוקסיד טיטניום (TTIP) כמבשרים Si ו Ti, בהתאמה כדלקמן. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מוסיפים את הכמות הנדרשת של טיפות (0.89 מ&quot;ל) לירידה באתנול: מים: תערובת HCl (73.6 מ&quot;ל, 1: 0.84: 0.78 x 10 -3 ). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מערבבים בטמפרטורת החדר למשך שעה אחת. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מוסיפים את הסכום הרצוי של TTIP (4.74 מ&quot;ל) ומערבבים את התערובת נוספת בטמפרטורת החדר למשך הלילה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השג המרה ג&#39;ל המרה על ידי ערבוב ב 80 מעלות צלזיוס למשך 1 שעות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מחממים לטפל ג&#39;ל שהתקבל כדלקמן: לילה ייבוש ב 90 מעלות צלזיוס, 450 מעלות צלזיוס למשך 5 שעות, ו 500 מעלות צלזיוס למשך 5 שעות. הערה: T2 : טהור TiO 2 הוכנה גם על ידי אותה שיטת ג&#39;ל סול אבל בהעדר TEOS. </li></ol></li></ol></li></ol> 2. characterizatioN <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שיא IR ספקטרום באמצעות ספקטרופוטומטר מצויד UATR (יחיד רפלקציה יהלום) 15 . </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השג X-ray עיכוב (XRD) דפוסי באמצעות diffractometer אנאלי PAN מצויד עם CuKa1 1.54 מקור רנטגן Å. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לנתח את המורפולוגיה של דגימות באמצעות מיקרוסקופ אלקטרונים סורק (SEM), מצויד ED Analyzer רנטגן גלאי BSE עם מתח הפעלה בין 10-20 קילו וולט. השתמש באנרגיה רנטגן ניתוח רנטגן ללכוד תמונות עם תמונה דיגיטלית רכישת מערכת. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ביצוע מיקרוסקופ אלקטרונים הילוכים (TEM) על מיקרוסקופ המופעל עם מתח מאיץ של 200 קילו וולט. צלם תמונות באמצעות מצלמה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הקלט UV- ויס מפוזר ספקטרום ההחזרה של דגימות באמצעות ספקטרופוטומטר UV-Vis מצויד מצמד סיבים אופטיים. השתמש בריום סולפט כנקודת התייחסות בטווח של 250-600 ננומטר. לשנות את הספקטרום ההחזרה וכתוצאה מכך לתוך קליטה לכאורהספקטרה באמצעות הפונקציה Kubelka -Munk F (R∞) = (1 - R∞) 2 / 2R∞ 17 . </li></ol> 3. בדיקות ביצועים Photatalytic <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בדוק את הפעילות photocatalytic של החומרים מוכנים באמצעות הסרת NOx מ מזוהם מבחן האוויר 18 . <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> למטרה זו, יש להקים מתקן בדיקה לטיהור אוויר (ראה איור 1 ) המורכב מאספקת גז, מכשיר אדים (2), בקרי זרימת גז (1), כור פוטוקליטי (3), מקור אור UV (A) ו - NOX Analyzer (5). אספקת הגז היו NO (100 ppm) ב N 2 , אוויר סינתטי (BOC). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש בבקרי זרימת מסה (1) כדי לספק NO ב 1 ppmv (0.5 ppmv, עבור דגימות ST1 ו T1) ואת הלחות היחסית ל ca. 40%, שאושרו על ידי היגרופולם של Rotronic, לכור הזרימה למינרית (3) בנפח של 5 x 10 -5 m 3 * s -1 (1.675 x 10 -5 m) <suP&gt; 3 * s -1 במקרה של דגימות ST1 ו- T1). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לבנות photoreactor מ PMMA (פולי (מתיל methacrylate)) ו לכסות על ידי זכוכית borosilicate. מקמו אותו מתחת לפלט של SS0.5 קילוואט, 500 וולט השמש סימולטור רפלקטיבי מלא מצויד מסנן 1.5 AM כדי להבטיח כי מדגם הבדיקה (6) קיבלו עוצמת אור של 10 WM -2 ב λ &lt;420 ננומטר, כפי שנמדד על ידי גלאי thermopile פס רחב. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> צג את הריכוזים של NO, NO 2 ו NOX הכולל את זרימת הגז לשקע באמצעות NO-NO 2- NOx Analyzer. </li></ol></li></ol><img alt="איור 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56070/56070fig1.jpg" /> איור 1: המערכת הניסויית המשמשת לבדיקות פוטוקטליטיות: (1) בקרי זרימת מסה (2) אדים (3) כור פוטוקליטי (4) מקור אור UV <stronG&gt;) 5 (מנתח נוקס) 6 ( מדגם בדיקה ) 7 ( ו ) 8 (- שסתומים, ) 9 ( שקע זרם הגז. <a href="https://ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/56070/56070fig1large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> <ol start="2" style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכן דוגמאות הבדיקה על ידי לחיצה על 0.8 גרם (0.3 גרם במקרה של ST1 ו - T1 דגימות) של החומר לתוך בעל PMMA מלבני (0.2 ס&quot;מ גובה, רוחב 3 ס&quot;מ, אורך 8 ס&quot;מ). <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מסננים את briquettes וכתוצאה מכך שטח גיאומטרי שטח של 2.4 × 10 -3 מ &#39;לילה עם UV (320 ננומטר) כדי להסיר כל מזהמים אורגניים adsorbed על המשטחים שלהם. </li></ol></li></ol>

<ol>
	<li>Folli, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Understanding+TiO2+Surface+Chemistry+to+Control+and+Modulate+Photocatalytic+Performances.">Understanding TiO2 Surface Chemistry to Control and Modulate Photocatalytic Performances.</a> J Am Ceram Soc. 93 (10), 3360-3369 (2010).</li><li>Wang, F. Z., Yang, L., Sun, G. X., Guan, L. Y., Hu, S. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Hierarchical+Porous+Structure+of+Substrate+Enhanced+Photocatalytic+Activity+of+TiO2/Cementitious+Materials.">The Hierarchical Porous Structure of Substrate Enhanced Photocatalytic Activity of TiO2/Cementitious Materials.</a> Constr Build Mater. 64, 488-495 (2014).</li><li>Fateh, R., Dillert, R., Bahnemann, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Preparation+and+Characterization+of+Transparent+Hydrophilic+Photocatalytic+TiO2/SiO2+Thin+Films+on+Polycarbonate.">Preparation and Characterization of Transparent Hydrophilic Photocatalytic TiO2/SiO2 Thin Films on Polycarbonate.</a> Langmuir. 29 (11), 3730-3739 (2013).</li><li>Dillert, R., Engel, A., Grosse, J., Lindner, P., Bahnemann, D. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Light+Intensity+Dependence+of+the+Kinetics+of+the+Photocatalytic+Oxidation+of+Nitrogen(II)+Oxide+at+the+Surface+of+TiO2.">Light Intensity Dependence of the Kinetics of the Photocatalytic Oxidation of Nitrogen(II) Oxide at the Surface of TiO2.</a> Phys Chem Chem Phys. 15, 20876-20886 (2013).</li><li>Shi, H. B., Magaye, R., Castranova, V., Zhao, J. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Titanium+Dioxide+Nanoparticles:+A+Review+of+Current+Toxicological+Data.">Titanium Dioxide Nanoparticles: A Review of Current Toxicological Data.</a> Part Fibre Toxicol. 10, (2013).</li><li>Freitag, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nitrogen(II)+Oxide+Charge+Transfer+Complexes+on+TiO2:+A+New+Source+for+Visible-Light+Activity.">Nitrogen(II) Oxide Charge Transfer Complexes on TiO2: A New Source for Visible-Light Activity.</a> J Phys Chem C. 119 (9), 4488-4501 (2015).</li><li>Ma, J. Z., Wu, H. M., Liu, Y. C., He, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Photocatalytic+Removal+of+NOx+over+Visible+Light+Responsive+Oxygen-Deficient+TiO2.">Photocatalytic Removal of NOx over Visible Light Responsive Oxygen-Deficient TiO2.</a> J Phys Chem C. 118 (14), 7434-7441 (2014).</li><li>Mendoza, C., Valle, A., Castellote, M., Bahamonde, A., Faraldos, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=TiO2+and+TiO2-SiO2+Coated+Cement:+Comparison+of+Mechanic+and+Photocatalytic+Properties.">TiO2 and TiO2-SiO2 Coated Cement: Comparison of Mechanic and Photocatalytic Properties.</a> Appl Catal B-Environ. 178, 155-164 (2015).</li><li>Kamaruddin, S., Stephan, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sol-gel+Mediated+Coating+and+Characterization+of+Photocatalytic+Sand+and+Fumed+Silica+for+Environmental+Remediation.">Sol-gel Mediated Coating and Characterization of Photocatalytic Sand and Fumed Silica for Environmental Remediation.</a> Water Air Soil Poll. 225, 1948 (2014).</li><li>Bloh, J. Z., Folli, A., Macphee, D. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Photocatalytic+NOx+Abatement:+Why+the+Selectivity+Matters.">Photocatalytic NOx Abatement: Why the Selectivity Matters.</a> Rsc Adv. 4, (2014).</li><li>Macphee, D. E., Folli, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Photocatalytic+Concretes+-+the+Interface+Between+Photocatalysis+and+Cement+Chemistry.">Photocatalytic Concretes - the Interface Between Photocatalysis and Cement Chemistry.</a> Cement Concrete Res. 85, 48-54 (2016).</li><li>Yang, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Influence+of+Zeolites+Fly+Ash+Bead/TiO2+Composite+Material+Surface+Morphologies+on+Their+Adsorption+and+Photocatalytic+Performance.">The Influence of Zeolites Fly Ash Bead/TiO2 Composite Material Surface Morphologies on Their Adsorption and Photocatalytic Performance.</a> Appl Surf Sci. 392, 687-696 (2017).</li><li>Pinho, L., Elhaddad, F., Facio, D. S., Mosquera, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+Novel+TiO2-SiO2+Nanocomposite+Converts+a+Very+Friable+Stone+into+a+Self-Cleaning+Building+Material.">A Novel TiO2-SiO2 Nanocomposite Converts a Very Friable Stone into a Self-Cleaning Building Material.</a> Appl Surf Sci. 275, 389-396 (2013).</li><li>St&#246;ber, W., Fink, A., Bohn, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Controlled+Growth+of+Monodisperse+Silica+Spheres+in+Micron+Size+Range.">Controlled Growth of Monodisperse Silica Spheres in Micron Size Range.</a> J Colloid Interf Sci. 26 (1), 62-69 (1968).</li><li>Yamashita, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Characterization+of+Titanium-Silicon+Binary+Oxide+Catalysts+Prepared+by+the+Sol-Gel+Method+and+Their+Photocatalytic+Reactivity+for+The+Liquid-Phase+Oxidation+of+1-Octanol.">Characterization of Titanium-Silicon Binary Oxide Catalysts Prepared by the Sol-Gel Method and Their Photocatalytic Reactivity for The Liquid-Phase Oxidation of 1-Octanol.</a> J Phys Chem B. 102 (30), 5870-5875 (1998).</li><li>Tokarsk&#253;, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+Low-Cost+Photoactive+Composite+Quartz+Sand/TiO2.">A Low-Cost Photoactive Composite Quartz Sand/TiO2.</a> Chem Eng J. 222, 488-497 (2013).</li><li>Beranek, R., Kisch, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tuning+the+optical+and+photoelectrochemical+properties+of+surface-modified+TiO2.">Tuning the optical and photoelectrochemical properties of surface-modified TiO2.</a> Photochem Photobiol Sci. 7 (1), 40-48 (2008).</li><li>Kisch, H., Bahnemann, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Best+Practice+in+Photocatalysis:+Comparing+Rates+or+Apparent+Quantum+Yields?.">Best Practice in Photocatalysis: Comparing Rates or Apparent Quantum Yields?.</a> J Phys Chem Lett. 6 (10), 1907-1910 (2015).</li></ol>

למחברים אין מה לחשוף.

איור 8 מראה הבדלים משמעותיים למדי בין יעילות פוטוניים NO עבור כל אחד מהחומרים photocatalytic. היתרונות של תמיכה photocatalyst כדי להגדיל את הנגישות על פני השטח תגובתי עכשיו הוקמה היטב, ראוי לציין את ההבדל בין יעילות פוטוניים עבור NO חמצון נמדד PC105 ו עבור PC105 נתמך על קוורץ מטופלים (QT2). Ξ NO (QT2) נמדד ב -73% מזה של PC105, אך QT2 היה רק ​​6.5% מהטעינה של ה- TiO 2 . ברור ששיפורים בפעילות הם משמעותיים במערכות הנתמכות, אך יש ליישם את הטיפול כאשר מפרשים מדידות עם הבדלים מורפולוגיים משמעותיים. מאפיין מפתח של מערכת הבדיקה photocatalytic אשר ניתן לצפות להשפיע על המדידה היא מרקם פני השטח של המדגם נתמך בכור photocatalyst. זה משפיע על פני השטח יעיל. החישובשל ξ כולל מונח שטח אך זהו אזור דו מימדי של תאורה שהוגדר על ידי בעל מדגם הכור. התפלגות גודל החלקיקים של אבקות TiO 2 , כלומר PC105, T1 ו T2, הם שונים למדי מרוכבים, שבו TiO 2 &#39;אבקה&#39; נתמך על SiO 2 של קוטר בטווח 0.4-50 מיקרומטר. משמעות הדבר היא כי photocatalyst משטח textures הם די משתנה והם צפויים להשפיע על יעילות photonic דיווחו. זה גם משפיע על תזרים זורם המאפיינים. מחוספס המרקם, בשל מאפייני האריזה, כך סביר יותר כי זרם זרימה למינרית נדרש מופרע. זה צפוי להשפיע על שיעורי דיפוזיה מולקולת גז על פני השטח וכתוצאה מכך את יעילות יעילות פוטונית. כתוצאה של השפעות אלה, השוואה שימושי ביותר של סוגי photocatalyst חייב להיות מבוסס על מאפיינים הנגזרים מדידות על זרזים בודדים. במחקר זה,סלקטיביות חנקתית, המבוססת על ξ NO ξ NO 2 (משוואה 10), הנמדדים באותו מדגם משמשים לדיון בהמשך. <img alt="משוואה 3" src="/files/ftp_upload/56070/56070eq3.jpg" /> (10) <img alt="איור 9" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56070/56070fig9.jpg" /> איור 9: סלקטיביות לקראת הסרת סך של NOx, כלומר , סלקטיביות חנקתי, נרשמה עבור TiO 2 ו TiO 2- SiO 2 אבקות מרוכבים. מערכות דומות ישירות מזוהות עם אותם סמלים, נתמכים לעומת זוגות שאינם נתמכים. <a href="https://ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/56070/56070fig9large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> הגורמים השולטים בסלקטיביות של חנקתית הם משתנים מורכבים ורלוונטייםדה TiO 2 פולימורפיזם, מצב פגם, זמינות של מים, וכו &#39; 7 , אבל את התפקיד של מחייב מחייב, שנחשב לעתים קרובות יתרון על ביצועי photocatalytic, עכשיו גם יכול להיחשב. זה מועיל ולכן לדון בהבדלים סלקטיביות חנקתי בין שאינם מלוכדות ומערכות מלוכדות, כלומר photocatalyst עצמאית לעומת photocatalyst תמיכה מרוכבים, למשל PC105 לעומת QT2; שבו QT2 מייצג PC105 נתמך בציפוי סיליקט על קוורץ. הבדלים אלה סלקטיביות חנקתי מסוכמים בטבלה 1 . <table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always" style=";text-align:right;direction:rtl"><tbody><tr><td> photocatalyst </td><td> תמיכת photatalyst </td><td> DSelectivity (%); (הפחתה סלקטיבית יחסית (%)) </td><td> FTIR שיא אזור יחס; (Ti-O-Si) / SiO2 </td><td> Ti-O-Si peAk cent (cm -1 ) </td></tr><tr><td> PC105 </td><td> QT2 </td><td> (38.8-28.3) = 10.5; (-27) </td><td> 0.0088 </td><td> 960 </td></tr><tr><td> T1 </td><td> ST1 </td><td> (16.0-10.6) = 5.4; (-34) </td><td> 0.0184 </td><td> 960 </td></tr><tr><td> T2 </td><td> ST2 </td><td> (33.4-0) = 33.4; (-100) </td><td> 0.6566 </td><td> 920 </td></tr><tr><td> T1 </td><td> QT1 </td><td> (16.0-15.6) = 0.4; (-3) </td><td> 0.0014 </td><td> 930 </td></tr></tbody></table> טבלה 1: ההשפעה של גיבוש מורכב ו Ti-O-Si מליטה על ביצועי photatalyst. רקע תיקן אזורי שיא FTIR עבור פסגות שהוקצו Ti-O-Si (920 - 960 ס&quot;מ -1 ) ו עבור SiO 2 (990 - 1230 ס&quot;מ -1 ) התקבלו איור 5 באמצעות מקור ניתוח שיא ניתוח. האזור חסר הממדיםAtio המצוין בטבלה 1 נלקח כמדד של מידת Ti-O-Si מליטה במערכות מרוכבים. כמו כן מוצגים עמדות מרכז שיא הקשורים הצמדה Ti-O-Si. נתונים אלה מסוכמים באיור 10 . <img alt="איור 10" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56070/56070fig10.jpg" /> איור 10: הפחתה יחסית ב סלקטיביות חנקתי עבור חומרים שונים TiO 2 בשילוב עם SiO 2 כפונקציה של Ti-O-Si מליטה ב Photatalyst-Composites. <a href="https://ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/56070/56070fig10large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> הפחתת הסלקטיביות הגדולה ביותר על היווצרות מרוכבים, כלומר , אשר יראה את ההשפעה השלילית הגדולה ביותר על איכות האוויר הסביבה, מצוין עבור photocatalyst T2 כאשר הוא משולבעם מבשר סיליקט. ג &#39;ל מפוזרים מאוד מיוצר שבו Ti-O-Si קשרים הם מוגדל. אזור השיא מנתח מציין כי סביב 65% השומה של TIO 2 קשורה SiO 2 דרך Ti-O-Si קשרים, אשר מתקרב tio stoichiometric 2 : SiO 2 יחס ההכנה (80%) ו מתן אמון ניתוח יחס שטח שיא. כמו כן ראוי לציין כי מרכז שיא Ti-O-Si ממוקם בכתובת wavenumber הנמוכה ביותר שנצפתה עבור מרוכבים ומציע כי מידע ההלחנה עשויה להיות מוטבע המאפיינים שיא Ti-O-Si. כל מרוכבים אחרים להציג נמוך משמעותית (Ti-O-Si) / SiO 2 יחסי שטח שיא, המציין רמות נמוכות יותר של Ti-O-Si מליטה. איור 10 מראה כי רמה זו של מליטה הוא בקורלציה עם סלקטיביות, מבוטא כאחוז ירידה מן הסלקטיביות החופשית עומד זרז, המציין כי Ti-O-Si מחייב יש השפעה שלילית על הפחתת NOx photocatalytic. ההשלכות של ממצאים אלה הן כי יש לעמוד בפשרה כדי להבטיח עמידות פיזית של מערכת מלוכדות ללא הפסד משמעותי של ביצועים photocatalytic. גישות אפשריות יכול לכלול: (i) הגדלת נתמך TiO 2 גודל החלקיקים כך מיתוג Ti-O-Ti מועיל, אשר מגדיר את המאפיינים photocatalytic מהותי של photocatalysts עצמאית &quot;, אינם מדולל על ידי Ti-O-Si ו / או (ii) הנדסה דק, ציפוי נקבובי ועמיד משטח עבור המצע כך photocatalyst לכוד בתוך הנקבוביות נגישים מולקולות הגז המגינים ותאורה. סיליקה בצורה של חול קוורץ או תחומים סיליקה תגובתי שונה בהצלחה עם TiO 2 או באמצעות מחייב TIO 2 photocatalyst מסחרי (PC105), תוך ניצול קלסר מבוסס סיליקט או באמצעות תגובות hydrolysis- עיבוי של מבשרי Ti שונים. PhotocatalytiC הביצועים של composites וכתוצאה מכך הושווה לזה של ג &#39;ל סוליד נגזר מעורבים מערכת מעורבת קידום רמות גבוהות של קשורות Ti-O-Si מחייב. הממצאים העיקריים מראים כי: (i) מידת טיו 2- סיו 2 מחייב בהכנת תחמוצת מעורבת גבוהה (65%) כצפוי מתקרב stoichiometric TiO 2 : SiO 2 יחס בהכנה. מערכת זו ג&#39;ל מרוכבים לא הציג סלקטיביות חנקתי לעומת ג &#39;ל סוליד נגזר נגזר TiO 2 (T2) אשר הראו סלקטיביות של 33%, (ii) כמו תגובתיות של משטח סיליקט מפחית, את מידת Ti-O-Si מחייב מפחית; הסדר הוא תגובתי סיליקה כדורי (ST1)&gt; סיליקט ג&#39;ל שכבת על קוורץ (QT2)&gt; קוורץ חשוף, ו (iii) סלקטיביות חנקתי של TiO 2 מושפע לרעה על ידי רמת Ti-O-Si מליטה.

מבני בטון נמצאים בכל מקום בחברה שלנו. בדרך כלל המשויך למרכזים העירוניים שלנו, שטח הפנים המשמעותי שלהם מהווה ממשק חשוב עם אווירה עירונית 1 , 2 . עם חששות גוברים על ההשפעות הכלכליות והבריאותיות של הידרדרות איכות האוויר העירוני ממשק זה מהווה הזדמנות חשובה עבור תיקון באטמוספירה. TiO 2 מבוססי photocatalysts נוצלו במשך זמן מה ב תיקון של אוויר מזוהם NOx, ואת תמיכתם על אלה משטח משטח בטון גבוה המבנים מציע בטון פונקציונליות נוספת שקשורה בעבר עם חומרים photocatalytic: (i) ניקוי קל, לפיו חומרים אשר לאגד לכלוך משטחים הם השפלה photocatalytically המאפשר לכלוך לשטוף בקלות עם מי גשמים 3 ; (Ii) hydrophilicity תמונה המושרה, אשר גם משפר את האפקט העצמי ניקוי 3; וכן (iii) טיהור האווירה העירונית אשר כיום מזוהמת בדרך כלל על ידי פליטת כלי רכב ברמות החורגות באופן משמעותי מרמות מותרות מותרות, במיוחד ביחס ל- NOX 4 . TiO 2 הוא photocatalyst הנפוץ ביותר בשימוש ביישומים סביבתיים בשל היציבות הכימית שלה, מחיר נמוך יחסית, פעילות photocatalytic גבוהה, וחשוב יותר בטיחות אקולוגית שלה כפי שצוין על ידי זמין כיום TiO 2 נתונים toxicology 5 . בטון קונקרטי כבר הוכיחו את הפוטנציאל שלהם תיקון באטמוספירה באתרי המשפט ברחבי אירופה ובמקומות אחרים. מחקרים רבים על חומרים photitatalytic צמנטיות במהלך שני העשורים האחרונים עסקו בעיקר בפעילות זרז, לעתים קרובות לידי ביטוי במונחים של ירידה ריכוז NOx 1 , 6 , 7 <sup&gt;, 8 , 9 . עם זאת, הפעילות לבד היא אינדיקציה מספקת של יעילות photocatalytic. ירידה בריכוז ה- NOx, המוגדר כסכום הריכוזים של תחמוצות החנקן האטמוספריות, אינה מייצגת כשלעצמה השפעה מועילה על איכות האוויר משום שהרעילות היחסית של הגזים המרכיבים אינה מקבילה ל -10 . חמצון photatalyalytic של גזים NOX בצע את הרצף NO → HONO → NO 2 → HONO 2 (NO 3 - ) הרעילות הגבוהה יותר של NO 2 ביחס ל- NO (על-ידי גורם שמרני של 3), פירושה שההמרה החמצונית של NO עד ניטראט ( כלומר סלקטיביות הניטראט ) חייבת להיות מוגברת. כתוצאה מכך, האמצעים לספק הן פעילויות גבוהות חנקתי גבוה<html> יש לבחור במיקוד. באשר קטליזה באופן כללי, שטחים פנימיים גבוהים נדרשים עבור ספיחה של מולקולות מגיבים. Nanoparticulate TiO 2 מבטיח את השטח משטח ספציפי גבוה נדרש פעילות photocatalytic גבוהה בתנאי חלקיקים כראוי מפוזרים 9 . עם זאת, כאשר מוחל על בטון על ידי ערבוב לתוך בנדר קלסר, agglomeration יכול להתרחש, הפחתת שטח פני השטח יעיל, תגובות מלט הידר יכול להוביל חסימה photocatalyst, הפחתת שטח נגיש יותר וחסימת הזרז מ הפעלת אור ראשון 1 , 11 . ביצועים משופרים באופן משמעותי ולכן ניתן לצפות כאשר זמין השטח זרז נגיש נשמר טוב יותר מבנים photocatalytic יעיל יותר. אלה כללו זרזים נתמך על פני השטח בטון חשופים אגרגטים במבני zeoliteהתחת = &quot;xref&quot;&gt; 2 , 12 . עמידות של מבנים אלה תלוי מאוד על כמה טוב קשורה הזרז הוא תומך שונים. היתרונות של מליטה כימית TiO 2 על מצעים לעתים קרובות כבר התייחס בספרות 8 , 13 אבל האמצעים של אפיון דרגת הכריכה היה מעורפל. אף על פי כן, שלמות הקשר הכימי ביחס למשיכה פיזית מהווה הזדמנות לפתח מבנים חזקים על פני הבטון. עם זאת, ההשפעה של קשר כימי בין TiO 2 לבין המצע, למשל קוורץ, כדי לספק הצמדה Ti-O-Si, על תכונות אופטי ו photocatalytic של TiO נתמך 2 לא נחקרו בעבר. לכן, את המיקוד של העבודה הנוכחית כבר בהקמת אמצעים כדי לייצר לכמת רמות של Ti-O-Si קשרים וקורלציה אלה עם photocatalyticתכונות של TiO נתמך 2 . לשם כך, מסחרי כמו גם מסונתז TiO 2 כבר מלוכדות, בשיטות שונות, על קוורץ SiO 2 חול (Q, כדוגמה פשוטה של ​​צבירה).

<table><tbody><tr><td>quartz</td><td>Aldrich</td><td>31623</td><td></td></tr><tr><td>tetrabutylorthotitania (TBOT)</td><td>Aldrich</td><td>244112</td><td></td></tr><tr><td>ethanol</td><td>Aldrich</td><td></td><td>absolute alcohol</td></tr><tr><td>hydrochloric acid</td><td>Aldrich</td><td></td><td></td></tr><tr><td>deionised water</td><td></td><td></td><td>18.2 MW&amp;Omega;.cm</td></tr><tr><td>seives</td><td>Endecott</td><td></td><td></td></tr><tr><td>tetraethylorthosilicate (TEOS)</td><td>Aldrich</td><td>86578</td><td></td></tr><tr><td>PC105 (TiO&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;)</td><td>Cristal Global</td><td></td><td></td></tr><tr><td>ammonia solution</td><td>Aldrich</td><td></td><td></td></tr><tr><td>titanium tetraisopropoxide (TTIP)</td><td>Aldrich</td><td>87560</td><td></td></tr><tr><td>barium sulphate</td><td>Aldrich</td><td></td><td></td></tr><tr><td>NO in N&lt;sub&gt;2&amp;nbsp;&lt;/sub&gt;</td><td>BOC</td><td></td><td>100 ppm</td></tr><tr><td>FTIR spectrophotometer</td><td>Perkin Elmer</td><td>Spectrum Two&amp;nbsp;</td><td>equipped with UATR</td></tr><tr><td>X-ray diffractometer</td><td>PAN analytical&amp;nbsp;</td><td>X&#039;Pert3 Powder</td><td>equipped with a CuKa1 1.54 &amp;Aring; X-ray source</td></tr><tr><td>Scanning electron microscope</td><td>ISI</td><td>ABT55</td><td>ED X-ray analyser and Link Analytical BSE detector&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>Transmission electron microscope</td><td>Jeol</td><td>JEM-2000EX&amp;nbsp;</td><td>utilising a Gatan Erlangshen ES500W camera</td></tr><tr><td>UV-vis diffuse reflectance spectrophotometer</td><td>Agilent Technology</td><td>Cary 60&amp;nbsp;</td><td></td></tr><tr><td>Mass flow controllers</td><td>Bronkhorst</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Humidity monitor</td><td>Rotronic</td><td>Hygropalm</td><td></td></tr><tr><td>Solar simulator</td><td>Sciencetech</td><td>SS0.5kW</td><td>1.5 AM filter used</td></tr><tr><td>Broadband thermopile detector</td><td>Gentec EO</td><td>XLP12-3S-H2-D0</td><td></td></tr><tr><td>NOx analyser</td><td>Air Monitors Ltd</td><td>Thermo Scientific Model 42i-HL</td><td></td></tr></tbody></table>

the effect of interfacial chemical bonding in tio2-sio2 composites on their photocatalytic nox abatement performance

מליטה כימית של photocatalysts חלקיקים למשטחים חומר תמיכה הוא בעל חשיבות רבה בהנדסה יעיל יותר מבנים מעשיים photocatalytic. עם זאת, ההשפעה של מליטה כימית כזו על המאפיינים האופטיים פני השטח של photocatalyst ולכן פעילות photocatalytic שלה / תגובה סלקטיביות התגובה לא נחקרה באופן שיטתי. בחקירה זו, TiO 2 נתמך על פני השטח של SiO 2 באמצעות שתי שיטות שונות: (i) על ידי היווצרות באתרו של TiO 2 בנוכחות קוורץ חול דרך שיטת ג&#39;ל סול מעסיקה tetrabutyl אורתוטטיניום (TBOT ); ו (ii) על ידי מחייב את המסחרי אבקת TiO 2 כדי קוורץ על פני השטח סיליקה ג&#39;ל שכבת נוצר מתגובה של קוורץ עם tetraethylorthosilicate (TEOS). לשם השוואה, חלקיקי TiO 2 הופקדו גם על משטחים של SiO תגובתיים יותר 2 שהוכן על ידיהידרווליזה נשלט טכניקה ג&#39;ל סולארית, כמו גם דרך מסלול ג&#39;ל סול מ TiO 2 ו מבשרי SiO 2 . השילוב של TiO 2 ו- SiO 2 , באמצעות קשרי טאי-סי-אינטרפייאליים, אושר על ידי ספקטרוסקופיית FTIR והפעולות הפוטוקליטיות של חומרים מרוכבים שהתקבלו נבדקו על פירוק פוטוקטליטי של NO בהתאם לשיטת תקן ISO (ISO 22197-1) . תמונות מיקרוסקופ אלקטרונים של החומרים שהתקבלו הראו כי כיסוי photocatalyst משתנה של משטח התמיכה יכול להיות מושגת בהצלחה אבל הפעילות photocatalytic כלפי הסרת NO נמצא להיות מושפע שיטת הכנה ואת סלקטיביות חנקתי מושפע לרעה על ידי Ti-O-Si קשר.

קרני רנטגן (XRD) דפוסי XRD של חול קוורץ uncoated (ש), מוכן TiO 2- Sii 2 מרוכבים ו TiO 2 בהעדר קוורץ מוצגים באיור 2 . עמדות שיא לאשר את נוכחותו של anatase ב TIO 2 רק מדגם כמו גם TiO 2- סיו 2 מרוכבים, למעט הכנה ב 400 ° C (QT1) שבו לא ברור TiO 2 פסגות הם נצפו. במקרים אחרים, ההבדלים בין הדגימות השונות בעוצמות השיא ורוחב הם בשל ההבדלים בגודל החלקיקים ואת מידת הקריסטליניטי. עבור QT1, היעדר של TiO 2 פסגות ניתן לייחס גם לרמה נמוכה של crystallinity או כמות נמוכה מאוד של TIO 2 טעון על קוורץ בתנאים אלה הכנה. עם זאת, שידור מיקרוסקופית אלקטרונים ( איור 3 ) מראה QT1כדי להיות מעוטר nanoparticulate Tio 2 חלקיקים, אשר, תחת הגדלה גבוהה, מוצגים להיות nanospheres מגובבים. <img alt="איור 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56070/56070fig2.jpg" /> איור 2: XRD דפוסי טהור TiO 2 ו TiO 2- SiO 2 מרוכבים הוכן על ידי שיטות שונות. <a href="https://ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/56070/56070fig2large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> <img alt="איור 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56070/56070fig3.jpg" /> איור 3: תמונות TEM של Titania מצופה SiO 2 דוגמאות; (א) QT1 (ב) QT2 ו (ג) ST1 ב נמוך (1) גבוה (2) magnify<html> קטיון תמונות. <a href="https://ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/56070/56070fig3large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> מפזר ספקטרוסקופיה מפוזר איור 4 מציג את ספקטרום הקליטה מול UV של הדגימות שהוכנו, כפי שבאה לידי ביטוי בתפקוד Kubelka-Munk ששונה [F (R ∞ ) h] 1/2 , מתויג כפונקציה של אנרגיית פוטון במקרה הנדרש למוליכים למחצה עקיפים. הספקטרום הם גם בקנה אחד עם נוכחות של TiO 2 ולהראות כי TiO 2 טוען על פני השטח של SiO 2 יש השפעה זניחה על הפער הלהקה. עם זאת, משמרת קטנה לרמת אנרגיה גבוהה יותר (כ 3.3 eV) נצפתה עבור מדגם תחמוצות מעורבים (ST2) המציין אפקט פער פער הלהקה. <html> Tp_upload / 56070 / 56070fig4.jpg &quot;/&gt; איור 4: המרה מפוזר מפנה ספקטרה (מגרשים Tauc) עבור TiO 2 ו TiO 2- Sii 2 מרוכבים. <a href="https://ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/56070/56070fig4large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> פורייה המרה ספקטרוסקופיה אינפרא אדום (FTIR) איור 5 מציג את הספקטרום FTIR של SiO 2 / TiO 2 דגימות תחמוצת מעורבת של TiO 2- S מרוכבים. עדויות עבור מחייב כימי של TiO 2 כדי SiO 2 ניתן לראות בטווח בין 900 - 960 ס&quot;מ -1 להקצות את Si-O-Ti מתיחה מצב vibrational 15 ; כצפוי, לא שיא הקליטה בשל מצב זה נצפתה עבור SiO 2 או TiO 2 . -together.within-page = &quot;1&quot;&gt; <img alt="איור 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56070/56070fig5.jpg" /> איור 5: ספקטרה FTIR של Tio 2 (T1), SiO 2 , סיליקה תגובתי שונה עם TiO 2 (ST1), SiO 2- Tio 2 תחמוצת מעורבת שהוכנו באמצעות סול ג &#39;ל שיטה (ST2), קוורץ (Q) ו TiO 2 - שונה דוגמאות קוורץ (QT1, QT2) . לשם הבהירות, הספקטרום של T2 אינו מוצג, אך הוא זהה ל- T1. <a href="https://ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/56070/56070fig5large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> טיו 2- מרוכבים קוורץ למרות המידול המולקולרי על ידי Tokarsky et al. 16 הצביע על האפשרות של Ti-O-Si על קוורץ חול, הם לא היו מסוגלים לראות ראיות ברורות עבור Ti-O-Si ניסיוני בעקבות הידרוליזה תרמית שלגופרית titanyl בנוכחות קוורץ. עם זאת, כפי שניתן לראות בתרשים 5 , ספיגה נמוכה מאוד IR ניתן להבחין בטווח 920 - 960 ס&quot;מ -1 עבור מרוכבים QT1 דומה במחקר זה המציין כמות קטנה של מליטה Ti-O-Si. QT2 מציגה ספיגה משמעותית יותר עשוי להיות קשורה אינטראקציה של TiO 2 עם יותר תגובת TEOS ציפוי משטח קוורץ. סביר להניח כי TiO 2 קשורה עם סיליקט מבוסס סיליקט מבוסס במקום משטח קוורץ. מערכות תחמוצת מעורבת ספיגת FTIR הגבוהה ביותר שנמדדה במחקר זה נצפתה עבור ST2, נגזר התגובה של מבשרי אורגני. מערכת כזו צפויה למקסם את הפיזור ואת ערבוב של המגיבים אשר עולה בקנה אחד עם הנתונים FTIR. ST1 ניצלה מראש סיליקה מראש אבל למרות המשטח תגובתי, וכתוצאה מכך ספיגת FTIR אנימצביע על רמה נמוכה יחסית של מליטה. סריקת מיקרוסקופיה אלקטרונית (SEM) האפקטיביות של הסרט מבוסס סיליקט על קוורץ (QT2) לתמיכה יעילה של TiO 2 נבדקה על ידי SEM. הרבה תלוי כמה טוב הסרט עצמו מעילים את המצע קוורץ. איור 6 משווה את SEM-EDS של Tio 2 מסחרי (PC105) מפוזרים בתוך הסרט הזה נגזר TEOS עם TiO 2 ביחס 1: 1 טוחנת (QT2). הסרט סיליקט נמצא כי היה משותק inhomogenously על גרגרי כמו באזורים מסוימים להישאר נקי של ציפוי סיליקט. כתוצאה מכך, במקרה זה, TiO 2 , הקשורים שלב סיליקט מבוסס ג&#39;ל, הוא גם מופץ inhomogeneously ולא מלוכדות ישירות על משטח קוורץ. זה עולה בקנה אחד עם תמונה TEM באיור 3 ב (2). ציפוי סיליקט (הימנית העליונה של התמונה) נותן EDSניתוחים דומים עם זה שדווח באיור 6 (ד) המציין את הקשר של TiO 2 עם שכבת סיליקט. <img alt="איור 6" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56070/56070fig6.jpg" /> איור 6: תמונות SEM עבור (א) קוורץ חשוף (ב) מדגם QT2. נתוני EDS מקבילים מוצגים ב c ו- d בהתאמה. <a href="https://ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/56070/56070fig6large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> ביצועים photatalyalytic איור 7 מראה דוגמה של השינויים בריכוזים של NO, NOx, ו NO 2 בזרם הגז זורם על Tio 2 (PC105) בחושך מתחת חולההארה. כאשר האור היה מופעל, הריכוז הראשונית NO נופל על ידי כ. 48% עם היווצרות סימולטני של NO 2 . כתוצאה מכך, הריכוז של NOx, המבטא בעיקר את ריכוזי NO ו- NO 2 , מצטמצם בזמן הארה. מסלול ההמרה המוצע של NO לאחר ספיגתו על מואר photoatalyst TiO 2 מבוסס ניתן לסכם את התוכנית הבאה: NO → HONO → NO 2 → HONO 2 (NO 3 - ) זה גם יכול להיות שם לב מ איור 7 כי ריכוז NO גדל מעט ומתמיד במהלך כל זמן הקרנה. זה ממחיש גישה למצב מצב יציב ניתן לייחס את הצבירה על availablE אתרים פעילים של photocatalytically NO מוצרים חמצון, כלומר HNO 2 / NO 2 - ; NO 2 ; ו HNO 3 / NO 3 - , אשר עשויים להשפיע על שיעורי ספיחה לא. Bloh et al. דיווחו כי השגת מצב יציב במערכת זו דורשת מספר שעות של תאורה. <img alt="איור 7" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56070/56070fig7.jpg" /> איור 7: וריאציות ריכוז עבור NO, NO 2 , ו NOx כפונקציה של זמן: (א) ללא photocatalyst או תמיכה (ב) קוורץ בלבד, ו (ג) PC105. <a href="https://ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/56070/56070fig7large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> כדי לקבוע ולהשוות את הפעילות של TiO שהושג <suB&gt; 2-SiO 2 מרוכבים עבור הפחתה NOx, יעילות פוטוניים (ξ) להסרת NO, NOx ואת היווצרות של NO 2 חושבה באיור 8 . <img alt="הספרה 8" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56070/56070fig8.jpg" /> איור 8: יעילות פוטונית של TiO 2 ו TiO 2- SiO 2 אבקות מרוכבים NO ו NOx להסרת ו NO 2 גיבוש. מערכות דומות ישירות מזוהות עם אותם סמלים, נתמכים לעומת זוגות שאינם נתמכים. <a href="https://ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/56070/56070fig8large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> Ξ מוגדר כיחס בין קצב התגובה לבין שטף הפוטוןעל פי Eq. (9) 18 , שם <img alt="משוואה 1" src="/files/ftp_upload/56070/56070eq1v2.jpg" /> הוא קצב הזרימה הנפחתי; C d הריכוז של NO, NOx, או NO 2 בתנאים חשוכים; ג 1 ריכוז אותו גז תחת תאורה; P הלחץ; N קבוע אבוגדרו; H הוא קבוע פלנק; C היא מהירות האור; אני עוצמת הקרינה האירוע, λ אורך הגל המועסקים בהנחה אור מונוכרומטי (365 ננומטר), אזור מוקרן; R קבוע הגז; ו- T הטמפרטורה המוחלטת. <img alt="משוואה 2" src="/files/ftp_upload/56070/56070eq2.jpg" /> (9)

Watch this Scientific Journal Video about The Effect of Interfacial Chemical Bonding in TiO2-SiO2 Composites on Their Photocatalytic NOx Abatement Performance at JoVE.com

The Effect of Interfacial Chemical Bonding in TiO2-SiO2 Composites on Their Photocatalytic NOx Abatement Performance

ההשפעה של מליטה כימית interfacial ב TiO<sub&gt; 2</sub&gt; -SiO<sub&gt; 2</sub&gt; מרוכבים על הביצועים שלהם NOX photatalyalytic הפחתה

ההתמקדות של העבודה הנוכחית היא להקים אמצעים כדי לייצר לכמת רמות של Ti-O-Si קשרים וקורלציה אלה עם המאפיינים photocatalytic של TiO נתמך 2 .

The chemical bonding of particulate photocatalysts to supporting material surfaces is of great importance in engineering more efficient and practical ...

the-effect-interfacial-chemical-bonding-tio2-sio2-composites-on-their

Nanyang Technological University

Research

Education

JoVE Journal

JoVE Core

Organic Chemistry

Chemistry

The Effect of Interfacial Chemical Bonding in TiO2-SiO2 Composites on Their Photocatalytic NOx Abatement Performance

Unit 1

Covalent Bonding and Structure

SCIENTISTS IN ACTION

13.3K Views.  University of Aberdeen.  ההתמקדות של העבודה הנוכחית היא להקים אמצעים כדי לייצר לכמת רמות של Ti-O-Si קשרים וקורלציה אלה עם המאפיינים photocatalytic של TiO נתמך 2 . 

Video: The Effect of Interfacial Chemical Bonding in TiO2-SiO2 Composites on Their Photocatalytic NOx Abatement Performance

Preparation and Use of Photocatalytically Active Segmented Ag|ZnO and Coaxial TiO2-Ag Nanowires Made by Templated Electrodeposition

Photocatalytically active nanostructures require a large specific surface area with the presence of many catalytically active sites for the oxidation and reduction half reactions, and fast electron (hole) diffusion and charge separation. Nanowires present suitable architectures to meet these requirements. Axially segmented Ag|ZnO and radially segmented (coaxial) TiO2-Ag nanowires with a diameter of 200 nm and a length of 6-20 &#181;m were made by templated electrodeposition within the pores of polycarbonate track-etched (PCTE) or anodized aluminum oxide (AAO) membranes, respectively. In the photocatalytic experiments, the ZnO and TiO2 phases acted as photoanodes, and Ag as cathode. No external circuit is needed to connect both electrodes, which is a key advantage over conventional photo-electrochemical cells. For making segmented Ag|ZnO nanowires, the Ag salt electrolyte was replaced after formation of the Ag segment to form a ZnO segment attached to the Ag segment. For making coaxial TiO2-Ag nanowires, a TiO2 gel was first formed by the electrochemically induced sol-gel method. Drying and thermal annealing of the as-formed TiO2 gel resulted in the formation of crystalline TiO2 nanotubes. A subsequent Ag electrodeposition step inside the TiO2 nanotubes resulted in formation of coaxial TiO2-Ag nanowires. Due to the combination of an n-type semiconductor (ZnO or TiO2) and a metal (Ag) within the same nanowire, a Schottky barrier was created at the interface between the phases. To demonstrate the photocatalytic activity of these nanowires, the Ag|ZnO nanowires were used in a photocatalytic experiment in which H2 gas was detected upon UV illumination of the nanowires dispersed in a methanol/water mixture. After 17 min&#160;of illumination, approximately 0.2 vol% H2 gas was detected from a suspension of ~0.1 g of Ag|ZnO nanowires in a 50 ml 80 vol% aqueous methanol solution.

Preparation and Use of Photocatalytically Active Segmented Ag|ZnO and Coaxial TiO2-Ag Nanowires Made by Templated Electrodeposition

Procedures are outlined to prepare segmented and coaxial nanowires via templated electrodeposition in nanopores. As examples, segmented nanowires consisting of Ag and ZnO segments, and coaxial nanowires consisting of a TiO2 shell and a Ag core were made. The nanowires were used in photocatalytic hydrogen formation experiments.

אופן ההכנה ושימוש בPhotocatalytically פעיל מקוטע Ag | ZnO וקואקסיאלי טיו<sub&gt; 2</sub&gt;-Ag Nanowires Made by Templated Electrodeposition

Photocatalytically active nanostructures require a large specific surface area with the presence of many catalytically active sites for the oxidation and ...

Engineering

Reverse Microemulsion-mediated Synthesis of Monometallic and Bimetallic Early Transition Metal Carbide and Nitride Nanoparticles

A reverse microemulsion is used to encapsulate monometallic or bimetallic early transition metal oxide nanoparticles in microporous silica shells. The silica-encapsulated metal oxide nanoparticles are then carburized in a methane/hydrogen atmosphere at temperatures over 800 &#176;C to form silica-encapsulated early transition metal carbide nanoparticles. During the carburization process, the silica shells prevent the sintering of adjacent carbide nanoparticles while also preventing the deposition of excess surface carbon. Alternatively, the silica-encapsulated metal oxide nanoparticles can be nitridized in an ammonia atmosphere at temperatures over 800 &#176;C to form silica-encapsulated early transition metal nitride nanoparticles. By adjusting the reverse microemulsion parameters, the thickness of the silica shells, and the carburization/nitridation conditions, the transition metal carbide or nitride nanoparticles can be tuned to various sizes, compositions, and crystal phases. After carburization or nitridation, the silica shells are then removed using either a room-temperature aqueous ammonium bifluoride solution or a 0.1 to 0.5 M NaOH solution at 40-60 &#176;C. While the silica shells are dissolving, a high surface area support, such as carbon black, can be added to these solutions to obtain supported early transition metal carbide or nitride nanoparticles. If no high surface area support is added, then the nanoparticles can be stored as a nanodispersion or centrifuged to obtain a nanopowder.

A &#8220;removable ceramic coating method&#8221; is presented in visual format for the synthesis of non-sintered and metal-terminated monometallic and bimetallic early transition metal carbide and nitride nanoparticles with tunable sizes and crystal structures.

סינתזה בתיווך Microemulsion הפוכה של monometallic ובי-המתכתי המוקדם מעבר מתכת קרביד ניטריד חלקיקים

A reverse microemulsion is used to encapsulate monometallic or bimetallic early transition metal oxide nanoparticles in microporous silica shells. The ...

Synthesis and Reaction Chemistry of Nanosize Monosodium Titanate

This paper describes the synthesis and peroxide-modification of nanosize monosodium titanate (nMST), along with an ion-exchange reaction to load the material with Au(III) ions. The synthesis method was derived from a sol-gel process used to produce micron-sized monosodium titanate (MST), with several key modifications, including altering reagent concentrations, omitting a particle seed step, and introducing a non-ionic surfactant to facilitate control of particle formation and growth. The resultant nMST material exhibits spherical-shaped particle morphology with a monodisperse distribution of particle diameters in the range from 100 to 150&#160;nm. The nMST material was found to have a Brunauer-Emmett-Teller (BET) surface area of 285 m2g-1, which is more than an order of magnitude higher than the micron-sized MST. The isoelectric point of the nMST measured 3.34 pH units, which is a pH unit lower than that measured for the micron-size MST. The nMST material was found to serve as an effective ion exchanger under weakly acidic conditions for the preparation of an Au(III)-exchange nanotitanate. In addition, the formation of the corresponding peroxotitanate was demonstrated by reaction of the nMST with hydrogen peroxide.

The surfactant mediated sol-gel synthesis of nanosized monosodium titanate is described, along with preparation of the corresponding peroxide modified material. An ion-exchange reaction with Au(III) is also presented.

כימית סינתזת תגובה של nanosize מונוסודיום Titanate

This paper describes the synthesis and peroxide-modification of nanosize monosodium titanate (nMST), along with an ion-exchange reaction to load the ...

Synthesis and Characterization of Fe-doped Aluminosilicate Nanotubes with Enhanced Electron Conductive Properties

The goal of the protocol is to synthesize Fe-doped aluminosilicate nanotubes of the imogolite type with the formula (OH)3Al2-xFexO3SiOH. Doping with Fe aims at lowering the band gap of imogolite, an insulator with the chemical formula (OH)3Al2O3SiOH, and at modifying its adsorption properties towards azo-dyes, an important class of organic pollutants of both wastewater and groundwater.
Fe-doped nanotubes are obtained in two ways: by direct synthesis, where FeCl3 is added to an aqueous mixture of the Si and Al precursors, and by post-synthesis loading, where preformed nanotubes are put in contact with a FeCl3&#8226;6H2O aqueous solution. In both synthesis methods, isomorphic substitution of Al3+ by Fe3+ occurs, preserving the nanotube structure. Isomorphic substitution is indeed limited to a mass fraction of ~1.0% Fe, since at a higher Fe content (i.e., a mass fraction of 1.4% Fe), Fe2O3 clusters form, especially when the loading procedure is adopted. The physicochemical properties of the materials are studied by means of X-ray powder diffraction (XRD), N2 sorption isotherms at -196 &#176;C, high resolution transmission electron microscopy (HRTEM), diffuse reflectance (DR) UV-Vis spectroscopy, and &#950;-potential measurements. The most relevant result is the possibility to replace Al3+ ions (located on the outer surface of the nanotubes) by post-synthesis loading on preformed imogolite without perturbing the delicate hydrolysis equilibria occurring during nanotube formation. During the loading procedure, an anionic exchange occurs, where Al3+ ions on the outer surface of the nanotubes are replaced by Fe3+ ions. In Fe-doped aluminosilicate nanotubes, isomorphic substitution of Al3+ by Fe3+ is found to affect the band gap of doped imogolite. Nonetheless, Fe3+ sites on the outer surface of nanotubes are able to coordinate organic moieties, like the azo-dye Acid Orange 7, through a ligand-displacement mechanism occurring in an aqueous solution.

Here, we present a protocol to synthesize and characterize Fe-doped aluminosilicate nanotubes. The materials are obtained by either sol-gel synthesis upon addition of FeCl3&#8226;6H2O to the mixture containing the Si and Al precursors or by post-synthesis ionic exchange of preformed aluminosilicate nanotubes.

סינתזה ואפיון של Fe-מסומם aluminosilicate צינורות עם מאפייני מוליכות אלקטרונים משופרים

The goal of the protocol is to synthesize Fe-doped aluminosilicate nanotubes of the imogolite type with the formula (OH)3Al2-xFexO3SiOH. Doping with Fe ...

TiO2-coated Hollow Glass Microspheres with Superhydrophobic and High IR-reflective Properties Synthesized by a Soft-chemistry Method

This manuscript proposes a soft-chemistry method to develop superhydrophobic and highly IR-reflective hollow glass microspheres (HGM). The anatase TiO2 and a superhydrophobic agent were coated on the HGM surface in one step. TBT and PFOTES were selected as the Ti source and the superhydrophobic agent, respectively. They were both coated on the HGM, and after the hydrothermal process, the TBT turned to anatase TiO2. In this way, a PFOTES/TiO2-coated HGM (MCHGM) was prepared. For comparison, PFOTES single-coated HGM (F-SCHGM) and TiO2 single-coated HGM (Ti-SCHGM) were synthesized as well. The PFOTES and TiO2 coatings on the HGM surface were demonstrated through X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), and energy-dispersive detector (EDS) characterizations. The MCHGM showed a higher contact angle (153&#176;) but a lower sliding angle (16&#176;) than F-SCHGM, with a contact angle of 141.2&#176; and a sliding angle of 67&#176;. In addition, both Ti-SCHGM and MCHGM displayed similar IR reflectivity values, which were about 5.8% higher than the original HGM and F-SCHGM. Also, the PFOTES coating barely changed the thermal conductivity. Therefore, F-SCHGM, with a thermal conductivity of 0.0479 W/(m&#183;K), was quite like the original HGM, which was 0.0475 W/(m&#183;K). MCHGM and Ti-SCHGM were also similar. Their thermal conductivity values were 0.0543 W/(m&#183;K) and 0.0543 W/(m&#183;K), respectively. The TiO2 coating slightly increased the thermal conductivity, but with the increase in reflectivity, the overall heat-insulation property was enhanced. Finally, since the IR-reflecting property is provided by the HGM coating, if the coating is fouled, the reflectivity decreases. Therefore, with the superhydrophobic coating, the surface is protected from fouling, and its lifetime is also prolonged.

TiO2-coated Hollow Glass Microspheres with Superhydrophobic and High IR-reflective Properties Synthesized by a Soft-chemistry Method

This manuscript proposes a soft-chemistry method to synthesize superhydrophobic, TiO2-coated hollow glass microspheres (HGM) with high IR-reflective properties.

טיו<sub&gt; 2</sub&gt; מיקרוסכמות זכוכית החלולה מצופית עם מאפיינים הידרופוביים ו- High IR-רעיוניים מסונתז על ידי שיטת Soft-כימיה

This manuscript proposes a soft-chemistry method to develop superhydrophobic and highly IR-reflective hollow glass microspheres (HGM). The anatase TiO2 ...

In Situ Synthesis of Gold Nanoparticles without Aggregation in the Interlayer Space of Layered Titanate Transparent Films

Combinations of metal oxide semiconductors and gold nanoparticles (AuNPs) have been investigated as new types of materials. The in situ synthesis of AuNPs within the interlayer space of semiconducting layered titania nanosheet (TNS) films was investigated here. Two types of intermediate films (i.e., TNS films containing methyl viologen (TNS/MV2+) and 2-ammoniumethanethiol (TNS/2-AET+)) were prepared. The two intermediate films were soaked in an aqueous tetrachloroauric(III) acid (HAuCl4) solution, whereby considerable amounts of Au(III) species were accommodated within the interlayer spaces of the TNS films. The two types of obtained films were then soaked in an aqueous sodium tetrahydroborate (NaBH4) solution, whereupon the color of the films immediately changed from colorless to purple, suggesting the formation of AuNPs within the TNS interlayer. When only TNS/MV2+ was used as the intermediate film, the color of the film gradually changed from metallic purple to dusty purple within 30 min, suggesting that aggregation of AuNPs had occurred. In contrast, this color change was suppressed by using the TNS/2-AET+ intermediate film, and the AuNPs were stabilized for over 4 months, as evidenced by the characteristic extinction (absorption and scattering) band from the AuNPs.

In Situ Synthesis of Gold Nanoparticles without Aggregation in the Interlayer Space of Layered Titanate Transparent Films

Here, we present a protocol for the in situ synthesis of gold nanoparticles (AuNPs) within the interlayer space of layered titanate films without the aggregation of AuNPs. No spectral change was observed even after 4 months. The synthesized material has expected applications in catalysis, photo-catalysis, and the development of cost-effective plasmonic devices.

באתרו הסינתזה של זהב חלקיקים ללא צבירה במרחב Interlayer של סרטים שקופים Titanate Layered

Combinations of metal oxide semiconductors and gold nanoparticles (AuNPs) have been investigated as new types of materials. The in situ synthesis of AuNPs ...

Electrospinning of Photocatalytic Electrodes for Dye-sensitized Solar Cells

This work demonstrates a protocol to fabricate a fiber-based photoanode for dye-sensitized solar cells, consisting of a light-scattering layer made of electrospun titanium dioxide nanofibers (TiO2-NFs) on top of a blocking layer made of commercially available titanium dioxide nanoparticles (TiO2-NPs). This is achieved by first electrospinning a solution of titanium (IV) butoxide, polyvinylpyrrolidone (PVP), and glacial acetic acid in ethanol to obtain composite PVP/TiO2 nanofibers. These are then calcined at 500 &#176;C to remove the PVP and to obtain pure anatase-phase titania nanofibers. This material is characterized using scanning electron microscopy (SEM) and powder X-ray diffraction (XRD). The photoanode is prepared by first creating a blocking layer through the deposition of a TiO2-NPs/terpineol slurry on a fluorine-doped tin oxide (FTO) glass slide using doctor blading techniques. A subsequent thermal treatment is performed at 500 &#176;C. Then, the light-scattering layer is formed by depositing a TiO2-NFs/terpineol slurry on the same slide, using the same technique, and calcinating again at 500 &#176;C. The performance of the photoanode is tested by fabricating a dye-sensitized solar cell and measuring its efficiency through J-V curves under a range of incident light densities, from 0.25-1 Sun.

The overall goal of this project was to use electrospinning to fabricate a photoanode with improved performance for dye-sensitized solar cells.

Electropinning של אלקטרודות photatalalytic עבור תאים סולריים רגישים צבען

This work demonstrates a protocol to fabricate a fiber-based photoanode for dye-sensitized solar cells, consisting of a light-scattering layer made of ...

Key Factors Affecting the Performance of Sb2S3-sensitized Solar Cells During an Sb2S3 Deposition via SbCl3-thiourea Complex Solution-processing

Sb2S3 is considered as one of the emerging light absorbers that can be applied to next-generation solar cells because of its unique optical and electrical properties. Recently, we demonstrated its potential as next-generation solar cells by achieving a high photovoltaic efficiency of &#62; 6% in Sb2S3-sensitized solar cells using a simple thiourea (TU)-based complex solution method. Here, we describe the key experimental procedures for the deposition of Sb2S3 on a mesoporous TiO2 (mp-TiO2) layer using a SbCl3-TU complex solution in the fabrication of solar cells. First, the SbCl3-TU solution is synthesized by dissolving SbCl3 and TU in N,N-dimethylformamide at different molar ratios of SbCl3:TU. Then, the solution is deposited on as-prepared substrates consisting of mp-TiO2/TiO2-blocking layer/F-doped SnO2 glass by spin coating. Finally, to form crystalline Sb2S3, the samples are annealed in an N2-filled glove box at 300 &#176;C. The effects of the experimental parameters on the photovoltaic device performance are also discussed.

Key Factors Affecting the Performance of Sb2S3-sensitized Solar Cells During an Sb2S3 Deposition via SbCl3-thiourea Complex Solution-processing

This work provides a detailed experimental procedure for the deposition of Sb2S3 on a mesoporous TiO2 layer using a SbCl3-thiourea complex solution for applications in Sb2S3-sensitized solar cells. This article also determines key factors governing the deposition process.

מפתח גורמים המשפיעים על הביצועים של Sb2S3-רגיש תאים סולריים במהלך Sb2S3 התצהיר ויה SbCl3-עיבוד פתרון מורכב thiourea

Sb2S3 is considered as one of the emerging light absorbers that can be applied to next-generation solar cells because of its unique optical and electrical ...

A Complete Method for Evaluating the Performance of Photocatalysts for the Degradation of Antibiotics in Environmental Remediation

Various antibiotics such as tetracycline, aureomycin, amoxicillin, and levofloxacin are found in large quantities in groundwater and soil systems, potentially leading to the development of resistant and multi-drug resistant bacteria, posing a threat to humans, animals, and environmental systems. Photocatalytic technology has attracted keen interest due to its rapid and stable treatment and direct use of solar energy. However, most studies evaluating the performance of semiconductor catalysts for the photocatalytic degradation of organic pollutants in water are currently incomplete. In this paper, a complete experimental protocol is designed to comprehensively evaluate the photocatalytic performance of semiconductor catalysts. Herein, rhombic dodecahedral silver phosphate was prepared by a simple solvent phase synthesis method at room temperature and atmospheric pressure. BrSubphthalocyanine/Ag3PO4 heterojunction materials were prepared by the solvothermal method. The catalytic performance of as-prepared materials for the degradation of tetracycline was evaluated by studying different influencing factors such as catalyst dosage, temperature, pH, and anions at atmospheric pressure using a 300 W xenon lamp as a simulated solar light source and a light intensity of 350 mW/cm2. Compared with the first cycle, the constructed BrSubphthalocyanine/Ag3PO4 maintained 82.0% of the original photocatalytic activity after five photocatalytic cycles, while the pristine Ag3PO4 maintained only 28.6%. The stability of silver phosphate samples was further tested by a five-cycle experiment. This paper provides a complete process for evaluating the catalytic performance of semiconductor catalysts in the laboratory for the development of semiconductor catalysts with potential for practical applications.

Presented here is a protocol to explore a universal set of experimental procedures for comprehensive laboratory evaluation of photocatalysts in the field of environmental purification, using the example of photocatalytic removal of antibiotic organic pollutant molecules from water by phthalocyanine sensitized silver phosphate composites.

שיטה מלאה להערכת הביצועים של photocatalysts עבור השפלה של אנטיביוטיקה בתיקון סביבתי

Various antibiotics such as tetracycline, aureomycin, amoxicillin, and levofloxacin are found in large quantities in groundwater and soil systems, ...

Environment

A Continuous-flow Photocatalytic Reactor for the Precisely Controlled Deposition of Metallic Nanoparticles

In this work, a novel photocatalytic reactor for the pulsed and controlled excitation of the photocatalyst and the precise deposition of metallic nanoparticles is developed. Guidelines for the replication of the reactor and its operation are provided in detail. Three different composite systems (Pt/graphene, Pt/TiO2, and Au/TiO2) with monodisperse and uniformly distributed particles are produced by this reactor, and the photodeposition mechanism, as well as the synthesis optimization strategy, are discussed. The synthesis methods and their technical aspects are described comprehensively. The role of the ultraviolet (UV) dose (in each excitation pulse) on the photodeposition process is investigated and the optimum values for each composite system are provided.

For a continuous and scalable synthesis of noble-metal-based nanocomposites, a novel photocatalytic reactor is developed and its structure, operation principles, and product quality optimization strategies are described.

ההשפעה של מליטה כימית interfacial ב TiO

Summary

Explore More Videos

Chapters in this video

אופן ההכנה ושימוש בPhotocatalytically פעיל מקוטע Ag | ZnO וקואקסיאלי טיו