Združitev multi-slojnih ogljikovih nanocevk (MWCNT) s TiO2 na nano nivoju omogoča uspešno ločitev elektronov od nastalih vrzeli pri UV in vidni osvetlitvi. V tej študiji smo raziskali hitro sono-kemijsko sintezo v kombinaciji s kalciniranjem za pripravo TiO2-MWCNT kompozitov z različnim molskim razmerjem med titanijem in ogljikom. Za dosego stabilnih nano-disperzij smo izkoristili inovativen biotehnološki pristop, ki temelji na kovalentni funkcionalizaciji TiO2-MWCNT z in-situ sintetiziranimi topnimi fenoksiazin molekulami barvila. Funkcionalizirane in ne-funkcionalizirane TiO2-MWCNT kompozite smo analizirali z vrsto različnih analiznih tehnik kot so XRD, Raman, XPS, SEM in UV-Vis difuzna odbojna spektroskopija (DRS), in dinamično sipanje svetlobe (DLS). Fotokatalitično aktivnost smo določili glede na sposobnost razgradnje metilen modrega barvila v vodni raztopini pod UV in vidnim sevanjem. TiO2-MWCNT z optimalnim molarnim razmerjem med titanijem in ogljikom so kazali na povečano fotokatalitično aktivnost v primerjavi z samimi TiO2 nano-delci. Novo sintetizirani TiO2-MWCNT kompoziti kažejo na dobro hkratno sposobnost adsorpcije barvil, povečanje oz. razširitev foto-inducirane aktivnosti v vidni del svetlobe in izboljšanje ločevanja elektronov od nastalih vrzeli. Z rezultati smo potrdili kovalentno vezavo fenoksiazin barvila in amino-benzosulfonske kisline na površino TiO2-MWCNT kompozitov, in s tem dosegli odlično disperzibilnost nano-kompozitov v vodi in povečano absorpcijo vidnega dela svetlobe ter povečano fotokatalitično aktivnost.
COBISS.SI-ID: 19155734
Predstavljena je študija adsorpcije dveh kemično podobnih fenolnih kislin na površino Ti-nanocevk (TiNT) z namenom povečanja oz razširitev foto-inducirane aktivnosti v vidni del svetlobe. Kompoziti so bili strukturno analizirani z Raman in X-rentgensko spektroskopijo v kombinaciji z zeta-potencial metodo, medtem ko je za določevanje fotokatalitične aktivnosti in stabilnosti bila uporabljena kapilarna elektroforeza visoke ločljivosti v kombinaciji s ciklično voltametrijo in spin-lovilec EPR spektroskopijo. Modifikacija s kafeično kislino (KK) je doprinesla k orientiranem in kompaktnem površinskem sloju molekularne KA (1-3 nm), ki je znižal vrzel frekvenčnega pasu iz 2.9 eV za nemodificirane TiNT na 1.55 eV za KK modificirane TiNT. Kljub znižanju vrzeli pa modifikacija ni doprinesla k povečanju nastajanja hidroksilnih radikalov pri nobeni uporabljeni svetlobi (UV in vidna). Medtem pa je galična kislina (GK) polimerizirala na površini TiNT in tvorila stabilno strukturo polimeriziranih GK molekul. Pri tem se je vrzel frekvenčnega pasu znižal na 2.25 eV in povečala se je fotokatalitična aktivnost oz nastajanje hidroksilnih radikalov pri UV in vidni svetlobi. Tretja testirana fenolna kislina hidroksi-benzen kislina (HK) je doprinesla k nestabilnim površinskim slojem vezanim preko enojne vodikove vezi. Študija predstavlja novo strategijo površinske modifikacije TiNT ter uspešno povečanje fotokatalitične aktivnosti.
COBISS.SI-ID: 18155542