Single-step fabrication of highly stable amorphous TiO2 nanotubes arrays (am-TNTA) for stimulating gas-phase photoreduction of CO2 to methane

光催化 材料科学 化学工程 无定形固体 甲烷 乙二醇 阳极氧化 纳米材料 催化作用 电解质 纳米技术 制作 相(物质) 比表面积 化学 有机化学 复合材料 电极 物理化学 病理 替代医学 工程类 医学
作者
Janaína S. Santos,Mohammad Fereidooni,Victor Márquez,Malathi Arumugam,Muhammad Tahir,Supareak Praserthdam,Piyasan Praserthdam
出处
期刊:Chemosphere [Elsevier]
卷期号:289: 133170-133170 被引量:25
标识
DOI:10.1016/j.chemosphere.2021.133170
摘要

This study investigates the facile fabrication of interfacial defects assisted amorphous TiO2 nanotubes arrays (am-TNTA) for promoting gas-phase CO2 photoreduction to methane. The am-TNTA catalyst was fabricated via a one-step synthesis, without heat treatment, by anodization of Titanium in Ethylene glycol-based electrolyte in a shorter anodizing time. The samples presented a TiO2 nanostructured array with a nanotubular diameter of 100 ± 10 nm, a wall thickness of 26 ± 5 nm, and length of 3.7 ± 0.3 μm, resulting in a specific surface of 0.75 m2 g. The am-TNTA presented prolonged chemical stability, a high exposed surface area, and a large number of surface traps that can reduce the recombination of the charge carriers. The am-TNTA showed promising photoactivity when tested in the CO2 reduction reaction with water under UV irradiation with a methane production rate of 14.0 μmol gcat-1 h-1 for a pure TiO2 material without any modification procedure. This enhanced photocatalytic activity can be explained in terms of surface defects of the amorphous structure, mainly OH groups that can act as electron traps for increasing the electron lifetime. The CO2 interacts directly with those traps, forming carbonate species, which favors the catalytic conversion to methane. The am-TNTA also exhibited a high stability during six reaction cycles. The photocatalytic activity, the significantly reduced time for synthesis, and high stability for continuous CH4 production make this nanomaterial a potential candidate for a sustainable CO2 reduction process and can be employed for other energy applications.
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
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
儒雅龙完成签到 ,获得积分10
4秒前
alho完成签到 ,获得积分10
5秒前
周晴完成签到 ,获得积分10
7秒前
rui完成签到 ,获得积分10
8秒前
化学小学生完成签到,获得积分10
11秒前
杰行天下完成签到,获得积分10
12秒前
第3行星完成签到 ,获得积分10
17秒前
整齐的惮完成签到 ,获得积分10
19秒前
651完成签到 ,获得积分10
27秒前
LMY1411完成签到,获得积分10
35秒前
Joy完成签到,获得积分10
42秒前
马大翔完成签到,获得积分10
45秒前
陈昇完成签到 ,获得积分10
46秒前
J陆lululu完成签到 ,获得积分10
54秒前
aniver完成签到 ,获得积分10
54秒前
聪明凉面完成签到,获得积分10
55秒前
H_不甜也是糖完成签到 ,获得积分10
1分钟前
keyanzhou完成签到 ,获得积分10
1分钟前
一三二五七完成签到 ,获得积分0
1分钟前
TEY完成签到 ,获得积分10
1分钟前
个性松完成签到 ,获得积分10
1分钟前
寒冷萤完成签到 ,获得积分10
1分钟前
轻松的鸿煊完成签到 ,获得积分10
1分钟前
山山而川完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
vitamin完成签到 ,获得积分10
1分钟前
紫熊完成签到,获得积分10
1分钟前
huiliang发布了新的文献求助10
1分钟前
张尧摇摇摇完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Regina完成签到 ,获得积分10
1分钟前
huiliang完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
故城完成签到 ,获得积分10
1分钟前
我就想看看文献完成签到 ,获得积分10
1分钟前
北城完成签到 ,获得积分10
1分钟前
包包大人完成签到 ,获得积分10
1分钟前
四夕完成签到 ,获得积分10
1分钟前
2分钟前
瓦罐完成签到 ,获得积分10
2分钟前
WXM完成签到 ,获得积分10
2分钟前
高分求助中
【此为提示信息,请勿应助】请按要求发布求助,避免被关 20000
【本贴是提醒信息,请勿应助】请在求助之前详细阅读求助说明!!!! 20000
Evolution 3000
좌파는 어떻게 좌파가 됐나:한국 급진노동운동의 형성과 궤적 2500
Die Elektra-Partitur von Richard Strauss : ein Lehrbuch für die Technik der dramatischen Komposition 1000
CLSI EP47 Evaluation of Reagent Carryover Effects on Test Results, 1st Edition 600
構造物 : 地盤系の動的相互作用解析による杭基礎の耐震設計に関する研究 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3026747
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2685328
关于积分的说明 7314236
捐赠科研通 2327250
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1231613
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 599934
版权声明 594469