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 1-2 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
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