Bio-based Au Doping with Dominant Oxygen Vacancies and Ti3+ Defects on Photocatalytic Functionalities of TiO2

X射线光电子能谱 兴奋剂 光催化 材料科学 氧气 光电流 带隙 分析化学(期刊) 纳米技术 化学 化学工程 光电子学 催化作用 环境化学 有机化学 工程类 生物化学
作者
Ravi Ravi,Animes Kumar Golder
出处
期刊:Industrial & Engineering Chemistry Research [American Chemical Society]
卷期号:62 (48): 20702-20715 被引量:2
标识
DOI:10.1021/acs.iecr.3c02850
摘要

The presence of pharmaceutically active compounds (PhACs) in waterways is a growing environmental concern. In fact, this is an open challenge for environmental scientists to develop an effective treatment technology for the abatement of pollution caused by PhACs. Herein, we have developed a novel bio-based and pH-independent steamed autoclaving method for synthesizing Au-doped TiO2 using vegetal analytes present inSechium edule. Au doping introduced new free excitons and shallow traps of AuNPs, and Ti3+ and oxygen vacancies in TiO2 facilitated an extended absorption range, better change transfer (charge transfer resistance, 15.60 → 5.77 kΩ), and surface hydrophilicity (water contact angle 16.8°) for enhanced visible-light-driven photocatalytic functionalities. Au doping took place in two steps as Au(III) → Au(I) → Au(0). Both the conduction and valence bands were shifted with a reduced band gap of 2.45 eV (from 3.29 eV) for Au1.00/TiO2(bio) (Au 1.00% w/w). With Au doping, the crystal size was increased, and a decrease in lattice strain and dislocation density was noted. Au1.00/TiO2(bio) exhibits increased electron density, facilitating charge transfer as evidenced from X-ray photoelectron spectroscopy analysis. Au1.00/TiO2(bio) exhibited four-fold higher photocurrent density (64.70 nA/cm2) than that of Au0.00/TiO2(bare). The optimally doped Au1.00/TiO2(bio) achieved 1.2–1.5-fold higher chloroquine (CLQ) degradation (94.59 ± 1.23%) and 1.5–1.9-fold higher TOC removal (69.57%) than Au0.00/TiO2(bare) and Au1.00/TiO2(chemically doped). The reused Au1.00/TiO2(bio) showed more than 90% degradation in three successive cycles, which decreased to 78.18% during the fifth cycle. CLQ was photodegraded in two different pathways by forming 16 intermediates as supported by a mass spectroscopic assay.
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
Liu完成签到 ,获得积分10
1秒前
上官若男的应助被唧忆啊采纳,获得10
1秒前
风趣凝海发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
Lcx完成签到 ,获得积分10
2秒前
可爱的函函的应助被ww采纳,获得10
3秒前
怡然的剑发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
4秒前
初景发布了新的文献求助10
6秒前
orixero的应助被黄兆强采纳,获得10
6秒前
顾矜的应助被never采纳,获得30
6秒前
7秒前
隐形曼青的应助被law采纳,获得10
8秒前
sheetung完成签到,获得积分0
8秒前
8秒前
乐多发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
8秒前
Owen的应助被风趣凝海采纳,获得10
9秒前
9秒前
田様的应助被幸福的背包采纳,获得10
9秒前
热情千柳发布了新的文献求助10
9秒前
殷勤的可兰完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
候帅发布了新的文献求助10
12秒前
碳烤小肥羊完成签到,获得积分10
12秒前
Judith发布了新的文献求助10
12秒前
13秒前
超级棒完成签到 ,获得积分10
13秒前
13秒前
ding的应助被贪玩雅山采纳,获得10
14秒前
英俊的铭的应助被科研小菜狗采纳,获得10
14秒前
14秒前
14秒前
充电宝的应助被研友_n2wElZ采纳,获得10
15秒前
15秒前
16秒前
16秒前
妙木仙发布了新的文献求助50
16秒前
高分求助中
(应助此贴封号)通过应助OA文献获取积分 10000
Organizational Behavior 510
A Silent Apostrophe:The Fayum Portraits 350
Sing with Understanding: Introduction to Theology in Christian Congregational Song, 3rd ed 330
Auslegung und Untersuchung einer invers ausgelegten Beschaufelung eines einstufigen Axialverdichters mit Vorleitrad (German) 300
AI-Contracting 300
四川大学学位论文.郭瑞昂. 基于高压热扩散的n型磷掺杂金刚石半导体制备研究 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 有机化学 化学工程 内科学 物理 生物化学 复合材料 催化作用 细胞生物学 人工智能 心理学 无机化学 基因 遗传学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7839846
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9361691
关于积分的说明 20622389
捐赠科研通 7434238
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3339431
关于科研通互助平台的介绍 2483788
邀请新用户注册赠送积分活动 2361019