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
忧郁滑板发布了新的文献求助10
2秒前
拓月完成签到,获得积分10
3秒前
Astro发布了新的文献求助10
3秒前
zhengkai完成签到 ,获得积分10
3秒前
4秒前
阿Q完成签到,获得积分10
5秒前
Jinny发布了新的文献求助150
5秒前
6秒前
6秒前
6秒前
YR发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
beyfish发布了新的文献求助130
8秒前
碧蓝大白菜真实的钥匙完成签到,获得积分10
9秒前
啄米鸡完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
儒雅的杨发布了新的文献求助10
10秒前
CodeCraft应助大福麻薯采纳,获得10
11秒前
粥粥发布了新的文献求助10
11秒前
琪yt发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
136542发布了新的文献求助30
12秒前
13秒前
ellen发布了新的文献求助10
16秒前
nancy111发布了新的文献求助30
17秒前
18秒前
18秒前
李健的小迷弟应助lhl采纳,获得10
18秒前
东方元语应助别管我是谁采纳,获得20
19秒前
和谐凌波发布了新的文献求助10
20秒前
21秒前
烟花应助略略略采纳,获得10
21秒前
木木完成签到,获得积分10
22秒前
等待书桃发布了新的文献求助10
22秒前
22秒前
23秒前
义气的断缘完成签到,获得积分10
24秒前
24秒前
25秒前
小蘑菇应助魏翠林采纳,获得10
25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
Römisch-Germanische Forschungen 1000
China Pluperfect I: Epistemology of Past and Outside in Chinese Art 520
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
The fast track to determining transfer functions of linear circuits: The student guide 500
The Analytical and Numerical Solution of Electric and Magnetic Fields 500
Green Fire Retardants for Polymeric Materials 400
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 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7617298
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9192534
关于积分的说明 19700503
捐赠科研通 7189590
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3271994
关于科研通互助平台的介绍 2434776
邀请新用户注册赠送积分活动 2267043