Золь-гель синтез,оптичні властивості, морфологія та фотокаталітична активність діоксид титанових плівок, модифікованих етаноламінами як джерело азоту
Анотація
Синтезовано плівки діоксиду титану, модифіковані етаноламінами. Описано золь-гель метод з використанням різних підходів. Введення темплату під час дозрівання золю призводить до утворення пористої структури, а запропонований одностадійний синтез формує непористу поверхню. Досліджено оптичні властивості плівок та розраховано їхні величини ширини забороненої зони. Розмір частинок модифікованих плівок діоксиду титану зростає в порівнянні з немодифікованим, як показано представленими значеннями RMS і Ra. Вивчено вплив умов синтезу і структури етаноламінів на фотокаталітичну активність під видимим світлом.
Посилання
Asahi R., Morikawa T., Ohwaki T., Aoki K., Taga Y. Visible-light photocatalysis in nitrogen-doped titanium oxides // Science – 2001. – V. 293. – P. 269–271.
Sato S. Photocatalytic Activity of NOx-doped TiO2 in the Visible Light. Region // Chem. Phys. Lett. – 1986. – V. 123.- P. 126-128.
Gole J.L., Stout J.D., Burda C., Lou Y., Chen X. Highly efficient formation of visible light tunable TiO2−xNx photocatalysts and their transformation at the nanoscale // J. Phys. Chem. B – 2004. – V. 108. – P. 1230–1240.
Kitano M., Funatsu K., Matsuoka M., Ueshima M., Anpo M. Preparation of nitrogen-substituted TiO2 thin film photocatalysts by the radio frequency magnetron sputtering deposition method and their photocatalytic reactivity under visible light irradiation // J. Phys. Chem. B – 2006. – V. 110. – P. 25266–25272.
Linnik O., Petrik I., Smirnova N., Kandyba V., Korduban O., Eremenko A., Socol G., Stefan N., Ristoscu C., Mihailescu I. N., Sutan C., Malinovschi V., Djokic V, Janakovic D. TiO2/ZrO2 thin films synthesized by PLD in low pressure N-, C- and/or O-containing gases: structural, optical and photocatalytic properties // Appl. Surf. Science - in press
Diwald O., Thompson T.L., Goralski E.G., Walck S.D., Yates J.T. The effect of nitrogen ion implantation on the photoactivity of TiO2 rutile single crystals // J. Phys. Chem. B. – 2004. – V. 108. – P. 52–57.
Sakthivel S., Janczarek M., Kisch H. Visible light activity and photoelectrochemical properties of nitrogen-doped TiO2 // J. Phys. Chem. B. – 2004. – V. 108. – P. 19384–19387.
Diwald O., Thomson T., Zubkov T., Goralski E., Walck S., Yates J.T. Photochemical activity of nitrogen-doped rutile TiO2 (110) in visible light // J. Phys. Chem. B. – 2004. – V. 104. – P. 6004-6008.
Irie H., Watanabe Y., Hashimoto K. Nitrogen-Concentration Dependence on Photocatalytic Activity of TiO2-xNx Powders // J. Phys. Chem. B – 2003. – V. 107. – P. 5483-5486.
Saha N.C., Tomkins H.C. Titanium nitride oxidation chemistry: an x-ray photoelectron spectroscopy study // Appl J. Phys. B. – 1992. V. 72. – P. 3072-3079.
Fujishima A., Honda K. Electrochemical photolysis of water at a semiconductor electrode // Nature B. –1972. – V. 238. – P. 37-38.
Gratzel M. Photoelectrochemical cells // Nature B. – 2001. – V. 414. – P. 338-344.
Shibata H., Ogura T., Mukai T., Ohkubo T., Sakai H., Abe M. Direct Synthesis of Mesoporous Titania Particles Having a Crystalline Wall // J. Am. Chem. Soc. B. – 2005. – V. 127. – P. 16396-16397.
Li H., Bian Z., Zhu J., Zhang D., Li G., Hou Y., Li H., Lu Y. Mesoporous titania spheres with tunable chamber structure and enhanced photocatalytic activity // J. Am. Chem. Soc. B. –2007. – V. 129. – P. 8406-8407.
Pomoni K., Vomvas A., Trapalis Chr. Electrical conductivity and photoconductivity studies of TiO2 sol–gel thin films and the effect of N-doping // J. of Non-Crystal. Solids. B. – 2008. – V. 354. – P. 4448–4457.
Gaponenko N.V., Kortov V.S., Smirnova N.P., Orekhovskaya T.I., Nikolaenko I.A., Pustovarov V.A., Zvonarev S.V., Slesarev A.I., Linnik O.P., Zhukovskii M.A., Borisenko V.E. Sol–gel derived structures for optical design and photocatalytic application // Microelectronic Engineering B. – 2012. – V. 90. – P. 131–137.
Fujishima A., Rao T.N., Tryk D.A. Titanium dioxide photocatalysis // J. Photochem. Photobiol. C: Photochem. Rev. B. – 2000. – V. 1. – P. 1–21.
Jeng-Lin Chung, Jyh-hen Chen, Chung-Jen Tseng Preparation of TiO2-doped ZnO films by radio frequency magnetron sputtering in ambient hydrogen-argon gas // Appl. Surf. Science. B. – 2008. – V. 255. – № 5. – P. 2494-2499.
Wang Y., Doren D.J. First-principles calculations on TiO2 doped by N, Nd, and vacancy // Solid State Commun. B. – 2005. – V. 136. – P. 186-189.
Sangwook Lee, In-Sun Cho, Duk Kyu Lee, Dong Wook Kim, Tae Hoon Noh,Chae Hyun Kwak, Sangbaek Park, Kug Sun Hong, Jung-Kun Lee, Hyun Suk Jung Influence of nitrogen chemical states on photocatalytic activities of nitrogen-doped TiO2 nanoparticles under visible light // J. of Photochem. and Photobiology A: Chemistry. B. –2010. – V. 213. – P. 129–135.
