Single-crystalline rutile TiO2 nanorod array on flexible Ti substrates for efficient photoelectrocatalytic degradation of phenol in water

纳米棒 金红石 材料科学 光电流 光催化 热液循环 化学工程 溶解 纳米技术 基质(水族馆) 可见光谱 光电子学 化学 催化作用 工程类 生物化学 海洋学 地质学
作者
Juan Xie,Wei Wen,Rui Jiang,Jin‐Ming Wu
出处
期刊:Thin Solid Films [Elsevier BV]
卷期号:719: 138494-138494 被引量:9
标识
DOI:10.1016/j.tsf.2020.138494
摘要

Single-crystalline nanorods are intrinsic highways for charge transfer and hence ideal nanofeatures for efficient photoelectrochemical (PEC) degradations of pollutants in wastewater. Photocatalytic thin films on flexible substrates avoid the nuisance catalysts-recovering procedure and also allow for the flexible design in photocatalytic apparatus. We therefore directly deposited single-crystalline rutile TiO2 nanorod arrays on flexible and conductive Ti substrates through a hydrothermal technique and optimized the synthetic parameters to achieve an extremely high PEC activity towards phenol removal in water under UV light illumination. In the presence of tetrabutyltitanate (TBT) and HCl reactants under a hydrothermal environment, a balance in the erosion of the Ti substrate and the precipitation of TiO2 nanorods is found to be the key to tune the nanofeatures of the TiO2 thin films and in turn the PEC efficiency. The decreasing TBT concentration achieved a more sparsely distributed nanorod array, which significantly contributes to the PEC activity; yet too little TBT resulted in total dissolution of Ti plates. The PEC activity increased with increasing hydrothermal duration because of more loaded TiO2. The maximum reaction rate constant is 2.74 h−1, which is 39 times that of a commercial P25 TiO2 nanoparticulate film. The photocurrent stabilized at 0.9 mA/cm2 under the illumination of AM1.5G simulated solar light, suggesting a high separation efficiency of photogenerated holes and electrons along the single-crystalline rutile TiO2 nanorod arrays.

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
神勇的半莲完成签到,获得积分10
1秒前
haha发布了新的文献求助10
2秒前
4秒前
zzz发布了新的文献求助10
4秒前
fengqinshang完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
香蕉觅云应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
充电宝应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
Ava应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
赘婿应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
李健应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
5秒前
ding应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
桐桐应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
ding应助科研通管家采纳,获得30
5秒前
5秒前
5秒前
6秒前
6秒前
泽Y发布了新的文献求助10
6秒前
英俊的铭应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
SciGPT应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
molihuakai应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
慕青应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
无花果应助Hairee采纳,获得10
6秒前
科目三应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
每天100次应助科研通管家采纳,获得20
6秒前
所所应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
6秒前
Jasper应助科研通管家采纳,获得30
6秒前
爆米花应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
寒冷不言应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
无花果应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
7秒前
7秒前
7秒前
7秒前
8秒前
8秒前
9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
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2000
Pulse width control of a 3-phase inverter with non sinusoidal phase voltages 777
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Research Methods for Applied Linguistics: A Practical Guide 600
Research Methods for Applied Linguistics 500
Chemistry and Physics of Carbon Volume 15 500
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 6407172
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8226349
关于积分的说明 17446915
捐赠科研通 5459930
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2885215
邀请新用户注册赠送积分活动 1861492
关于科研通互助平台的介绍 1701804