Một chất xúc tác quang hiệu quả dưới ánh sáng nhìn thấy được được chế tạo từ TiO2 và polyvinyl clorua

Journal of Materials Science - Tập 47 - Trang 2136-2145 - 2011
Desong Wang1, Lei Shi1, Qingzhi Luo1, Xueyan Li1, Jing An1
1School of Sciences, Hebei University of Science and Technology, Shijiazhuang, China

Tóm tắt

Một chất xúc tác quang hiệu quả dưới ánh sáng nhìn thấy được đã được chế tạo từ các hạt nano TiO2 và một polymer đồng phân một phần được chiết xuất từ polyvinyl clorua (PVC). Chất xúc tác này đã được đặc trưng hóa bằng kính hiển vi điện tử truyền qua (TEM), nhiễu xạ tia X (XRD), quang phổ phản xạ tán xạ âm tần UV–nhìn thấy (UV–Vis DRS), quang phổ hồng ngoại biến đổi Fourier (FT-IR), quang phổ Raman, và quang phổ điện tử tia X (XPS). Hoạt tính xúc tác quang dưới ánh sáng nhìn thấy của chất xúc tác quang đã chế tạo được đánh giá thông qua quá trình phân hủy quang của Rhodamine B (RhB) dưới ánh sáng nhìn thấy. Các phổ XPS, FT-IR, và Raman cho thấy polymer đồng phân một phần chiết xuất từ PVC tồn tại trên bề mặt của các hạt nano TiO2. Kết quả UV–Vis DRS, XRD và TEM chỉ ra rằng việc sửa đổi polymer đồng phân một phần có thể cải thiện rõ rệt khả năng hấp thụ của các hạt nano TiO2 trong vùng ánh sáng nhìn thấy mà gần như không ảnh hưởng đến kích thước và kiểu tinh thể của chúng. Hoạt tính xúc tác quang dưới ánh sáng nhìn thấy của các vật liệu nano TiO2 đã chế tạo cao hơn so với TiO2 thương mại (Degussa P25) và so với các chất xúc tác quang dưới ánh sáng nhìn thấy được báo cáo trong tài liệu. Độ ổn định xúc tác quang dưới ánh sáng nhìn thấy của chúng cũng tốt. Những lý do cho hoạt tính xúc tác quang dưới ánh sáng nhìn thấy tuyệt vời của chúng và các yếu tố chính ảnh hưởng đến hoạt tính xúc tác quang của chúng được thảo luận.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

Fujishima A, Honda K (1972) Nature 37:238 Yang H, Zhang K, Shi R, Li X, Dong X, Yu Y (2006) J Alloys Compd 413:302 Geng H, Peng R, Han S, Gu X, Wang M (2010) J Electron Mater 39:2346 Macwan DP, Dave PN, Chaturvedi S (2011) J Mater Sci 46:3669. doi:10.1007/s10853-011-5378-y Estrellan CR, Salim C, Hinode H (2010) J Hazard Mater 179:79 Liu S, Chen Y (2009) Catal Commun 10:894 Tian H, Ma J, Li K, Li J (2009) Ceram Int 35:1289 Liu G, Wang X, Chen Z, Cheng H, Lu GQ (2009) J Colloid Interface Sci 329:331 Anandan S, Kathiravan K, Murugesan V, Ikuma Y (2009) Catal Commun 10:1014 Štengl V, Bakardjieva S, Bludská J (2011) J Mater Sci 46:3523. doi:10.1007/s10853-011-5262-9 Hidalgo MC, Maicu M, Navío JA, Colón G (2009) J Phys Chem C 113:12840 Wang H, Wu Z, Liu Y, Wang Y (2008) Chemosphere 74:773 Zhang YJ, Yan W, Wu YP, Wang ZH (2008) Mater Lett 23:3846 Franco A, Neves MC, Ribeiro Carrott MML, Mendonca MH, Pereira MI, Monteiro OC (2009) J Hazard Mater 161:545 Chatterjee D, Mahata A (2001) Appl Catal B 33:119 Li Y, Zhang H, Hu X, Zhao X, Han M (2008) J Phys Chem C 112:14973 Zang Y, Farnood R (2008) Appl Catal B 79:334 Mohamed AS, Ahmed FA, Ahmed BZ (2009) Appl Catal B 91:59 Wang D, Zhang J, Luo Q, Li X, Duan Y, An J (2009) J Hazard Mater 169:546 Zhang H, Zong R, Zhao J, Zhu Y (2008) Environ Sci Technol 42:803 Li X, Wang D, Cheng G, Luo Q, An J, Wang Y (2008) Appl Catal B 81:267 Nguyen TBL, Lee K-H, Lee B-T (2011) J Mater Sci 46:5615–5620. doi:10.1007/s10853-011-5511-y Luo Q, Li X, Wang D, Wang Y, An J (2011) J Mater Sci 46:1646. doi:10.1007/s10853-010-4981-7 Owen ED, Shah M, Everall NJ, Twigg MV (1994) Macromolecules 27:3436 Rogestedt M, Hjertberg T (1993) Macromolecules 26:60 Michell EWJ (1985) J Mater Sci 20:3816. doi:10.1007/BF00552370 Starnes WH, Ge X (2004) Macromolecules 37:352 Cho S, Choi W (2001) J Photochem Photobiol A 143:221 Yang C, Gong C, Peng T, Deng K, Zan L (2010) J Hazard Mater 178:152 Kim SH, Ahn SY, Kwak SY (2008) Appl Catal B 79:296 Yoo H, Kwak SY (2011) Appl Catal B 104:193 Wang D, Wang Y, Li X, Luo Q, An J, Yue J (2008) Catal Commun 9:1162 Tong T, Zhang J, Tian B, Chen F, He D (2008) J Hazard Mater 155:572 Ananpattarachai J, Kajitvichyanukul P, Seraphin S (2009) J Hazard Mater 168:253 Puma G Li, Brucato A (2007) Catal Today 122:78 Park Y, Kim W, Park H, Tachikawa T, Majima T, Choi W (2009) Appl Catal B 91:355 Ellahi S, Hester RE, Williams KPJ (1995) Spectrochim Acta 51:5149 Gerrard DL, Maddams WF (1975) Macromolecules 8:54 Xu T, Cai Y, O’Shea KE (2007) Environ Sci Technol 41:5471 Serpone N, Texier I, Emeline AV, Pichat P, Hidaka H, Zhao J (2000) J Photochem Photobiol A 136:145 Dimitriev OP (2004) Macromolecules 37:3388 Patil AO, Heeger AJ, Wudl F (1988) Chem Rev 88:183 Salzner U, Lagowski JB, Pickup PG, Poirier RA (1998) Synthetic Met 96:177 Snook JH, Samuelson LA, Kumar J, Kim YG, Whitten JE (2005) Org Electron 6:55