Manipulation of the Ti3+/Ti4+ ratio in colored titanium dioxide and its role in photocatalytic degradation of environmental pollutants

光催化 材料科学 二氧化钛 光降解 X射线光电子能谱 光致发光 介电谱 光谱学 可见光谱 分析化学(期刊) 核化学 光化学 化学工程 电化学 催化作用 化学 环境化学 有机化学 复合材料 光电子学 物理化学 物理 电极 量子力学 工程类
作者
Rab Nawaz,Chong Fai Kait,Yeek‐Chia Ho,Mohamed Hasnain Isa,Lim Wen Huei,Nurul Tasnim Sahrin,Nasrullah Khan
出处
期刊:Surfaces and Interfaces [Elsevier BV]
卷期号:32: 102146-102146 被引量:37
标识
DOI:10.1016/j.surfin.2022.102146
摘要

The role of the Ti3+/Ti4+ ratio in colored titanium dioxide (TiO2) for photodegradation of environmental pollutants from real wastewater samples still remains under explored. The aim of this research was to modify the Ti3+/Ti4+ ratio in colored TiO2 and investigate its role in photocatalytic degradation of phenolic compounds in real agro-industrial effluent. The Ti3+/Ti4+ ratio on the surface of colored TiO2 was easily controlled by only changing glycerol content in the synthesis media and calcination temperature. X-ray diffraction, X-ray photoelectron spectroscopy, diffuse reflectance UV-Visible spectroscopy, photoluminescence spectroscopy, and electrochemical impedance spectroscopy were used to investigate changes in structural, optical, and electronic properties of colored TiO2 with varying Ti3+/Ti4+ ratios. Increase in the Ti3+/Ti4+ ratio substantially enhance the visible light absorption and narrow the bandgap of colored TiO2. Thus, an increase in Ti3+/Ti4+ratio up to 0.134 improves electrons and holes separation and reduce their recombination. Increasing the Ti3+/Ti4+ratio above 0.134 accelerates electron-hole pair recombination. At the rise in the Ti3+/Ti4+ratio up to 0.134, the degradation efficiency of phenolic compounds from actual wastewater was found to be ∼48%, which is 2.5-fold higher than that of commercial TiO2. The photocatalytic degradation efficiency reached 83% for individual model phenol in an aqueous solution. Exceeding the Ti3+/Ti4+ratio over 0.134 diminishes the photocatalytic performance down to 21% phenolic compounds degradation at the highest Ti3+/Ti4+ratio of 1.154.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Bronya完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
梦想启航应助pakkkho采纳,获得10
1秒前
噗呦呦应助djq414采纳,获得10
2秒前
yuxing完成签到,获得积分10
2秒前
Ao_Jiang完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
4秒前
成就的人雄完成签到,获得积分10
5秒前
aaa完成签到 ,获得积分10
6秒前
6秒前
6秒前
只手摘星辰完成签到 ,获得积分10
7秒前
7秒前
抹茶味的奶酥完成签到,获得积分10
7秒前
薄巧薄巧完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
leezhen发布了新的文献求助10
8秒前
10秒前
111发布了新的文献求助10
10秒前
XQQDD驳回了赘婿应助
10秒前
英俊的铭应助聪慧的盼夏采纳,获得10
10秒前
10秒前
11秒前
11秒前
RS完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
aaronzhu1995完成签到 ,获得积分10
13秒前
RR发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
13秒前
科研通AI6.2应助科研王者采纳,获得10
14秒前
haku发布了新的文献求助10
14秒前
15秒前
mljever完成签到,获得积分10
15秒前
GTY发布了新的文献求助30
15秒前
小爱完成签到,获得积分10
15秒前
蓓蓓发布了新的文献求助10
16秒前
16秒前
17秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Developing Genetic Editing Tools for Lysobacter 2000
卤化钙钛矿人工突触的研究 2000
Моделирование процессов самоорганизации в кристаллообразующих системах 1000
History of U.S. Space Surveillance and Satellite Cataloging 1000
Malcolm Fraser : a biography 700
Handbook of Optical Systems,Volume 6:Advanced Physical Optics 666
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6513609
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8306957
关于积分的说明 17749429
捐赠科研通 5615521
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2924224
邀请新用户注册赠送积分活动 1901295
关于科研通互助平台的介绍 1762906