Ker je ena od podlag, predlaganih v projektu tudi kovinski cink, in ker pri hidro in solvotermalni sintezi pride do nastanka vmesne plasti cinkovega oksida, smo del časa porabili za določanje intrinsične fotokatalitičnosti samega ZnO. Kristale ZnO smo pripravili s hidrotermalno sintezo preko hidrocinkita. Ugotovili smo, da je fotokatalistka aktivnost ZnO zelo odvisna od morfologije delcev. Po drugi strani pa je pomembna ugotovitev, da cinkov hidrocinkit ni kazal fotokatalitičnosti. Od preiskovanih oblik je bilo ugotovljeno, da imajo paličasti kristali ZnO večjo fotokatalitsko aktivnost kot ježki. Manjši delci so kazali večjo aktivnost. Avtorji smo prvi v literaturi objavili vrednosti meritev širine prepovedanega pasu pri hidrocinkitu, ki znaša 4,1 eV. Delo je nastalo v sodelovanju z raziskovalci iz Kemijskega inštituta.
COBISS.SI-ID: 5188890
Da bi optimizirali in poenostavili način merjenja fotokatalitičnosti, smo v začetku projekta del časa posvetili iskanju najbolj primerne metode, ki bi se izognila problemom, ki nastopijo ob uporabi različnih barvil (resazurin, metilen-modro, itd.). Skupaj s sodelavci iz Univerze v Portu na Portugalskem smo raziskovali razgradnjo kofeina kot modelnega onesnaževalca. Prednost uporabe kofeina je v tem, da se njegovo koncentracijo lahko enostavno spremlja z UV-VIS spektrofotometrom in je sama po sebi precej stabilna spojina. Kot primere fotokatalitskega materiala smo uporabili različne komercialno dosegljive TiO2 in kompozitni material z dodatkom ogljikovih vlaken.
COBISS.SI-ID: 26271015
Delo govori o možnosti uporabe rutilnih nanodelcev za fotokatalitsko razgradnjo kofeina kot modelne odpadne spojine. Ker ima rutil nižji prepovedani pas kot običajno uporabljeni anatazni nanodelci, bi bil bolj učinkovit pri obsevanju z vidno svetlobo (anataz potrebuje UV svetlobo). V delu smo ugotovili, da s primerno sintezo lahko dobimo direktno rutilne nanodelce, ki imajo zelo aktivno površino. S pomočjo presevne elektronske mikroskopije in mikroanalize smo ugotovili, da je površina sestavljena iz 12 nm debele amorfne plasti, ki ima odločilen pomen pri fotokatalizi. Klasično pripravljeni rutilni nanodelci (s premeno iz anataza pri višji temperaturi) imajo zelo čisto in gladko površino , kar je poleg njihove velikosti najpomembnejši razlog, da imajo zelo slabe fotokatalitske lastnosti. Delo je nastalo s sodelovanjem kolegov iz Univerze v Portu, kjer je bil opravljen del eksperimentalnega dela povezanega z meritvami fotokatalitičnosti, strukturne preiskave so bile opravljene v Sloveniji.
COBISS.SI-ID: 26672423
V delu je opisana priprava in lastnosti mikroreaktorja na osnovi fotokatalitske trdno vezane obloge iz TiO2. Z originalno dvostopenjsko sintezo (prva stopnja je bila anodna oksidacija titanove folije, druga pa hidrotermalna sinteza anataznih nanodelcev TiO2) smo pripravili samostojni sklop, ki vsebuje izvor UV svetlobe (4 UV LED diode), krmilnik za LED diode, hermetično zaprt pokrov iz UV presevnega pleksi stekla in aktivni kanal premera 0, 25 mm in dolžine 39 cm. Z metodami elektronske mikroskopije in mikroanalize (SEM, FIB, TEM) smo opravili podrobno mikrostrukturno študijo plasti. Ugotovili smo, da so vmesne plasti goste, med kovinskim titanom in TiO2 je prvo nekaj nm debela plast rutila, nato pa nekaj 100 nm debela plast TiO2 nanocevk. Kot vrhnji sloj je hidrotermalno sintetizirana plast anataznih nanodelcev. V delu so opisane osnovne fotokatalitske lastnosti reaktorja in njegovo staranje. Tudi po letu in pol delovanja je reaktor še vedno kazal 60% začetne aktivnosti.
COBISS.SI-ID: 26981415
V delu je opisana razgradnja diklorocetne kisline in delne inhibicije delovanja fotokatalitskega mikroreaktorja zaradi prisotnosti klora. Z uporabo komplementarnih analitskih tehnik (HPIC, EPR) smo dokazali vzrok za pojav inhibicije. Prvotno hipotezo, da prihaja do večjega števila klorovih radikalov smo zavrgli in dokazali, da je selektivna adsorpcija klora večja od adsorpcije hidroksilnih ionov in s tem zaradi steričnih ovir onemogočen nastanek večjega števila hidroksilnih radikalov. Delo je bilo delno opravljeno v priznanem laboratoriju za fotokatalizo in nanomateriale, ki ga vodi prof. Detlef Bahnemann na Fakulteti za tehniško kemijo v Univerzi v Hannovru, znotraj usposabljanja mladega raziskovalca Matica Krivica.
COBISS.SI-ID: 27660327