Fabrication and photoactivity of ionic liquid-TiO2 structures for efficient visible-light-induced photocatalytic decomposition of organic pollutants in aqueous phase

Anna Gołąbiewska , Marta Paszkiewicz-Gawron , Aleksandra Sadzińska , Wojciech Lisowski , Ewelina Grabowska , Adriana Zaleska-Medynska , Justyna Łuczak

Abstract

To investigate the effect of the ionic liquid (IL) chain length on the surface properties and photoactivity of TiO2, a series of TiO2 microspheres have been synthesized via a solvothermal method assisted by 1-methyl-3-octadecylimidazolium chloride([ODMIM][Cl]) and 1-methyl-3-tetradecylimidazolium chloride ([TDMIM][Cl]). All as-prepared samples were characterized by X-ray powder diffraction (XRD), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), diffuse reflectance spectroscopy (DRS), scanning trans- mission microscopy (STEM) and the Brunauer–Emmett–Teller (BET) surface area method, whereas the photocatalytic activity was evaluated by the degradation of phenol in aqueous solution under visible light irradiation (λ > 420 nm). The highest photoefficiency (four times higher than pristine TiO2) was observed for the TiO2 sample obtained in the presence of [TDMIM][Cl] for a IL to TiO2 precursor molar ratio of 1:3. It was revealed that interactions between the ions of the ionic liquid and the surface of the growing titanium dioxide spheres results in a red-shift of absorption edge for the IL–TiO2 semiconductors. In this regard, the direct increase of the photoactivity of IL–TiO2 in comparison to pristine TiO2 was observed. The active species trapping experiments indicated that O2•− is the main active species, created at the surface of the IL–TiO2 material under visible-light illumination, and is responsible for the effective phenol degradation.
Autor Anna Gołąbiewska (WCh / KTŚ / PFotokatalizy)
Anna Gołąbiewska
- Pracownia Fotokatalizy
, Marta Paszkiewicz-Gawron (WCh / KTŚ / PFotokatalizy)
Marta Paszkiewicz-Gawron
- Pracownia Fotokatalizy
, Aleksandra Sadzińska
Aleksandra Sadzińska
-
, Wojciech Lisowski
Wojciech Lisowski
-
, Ewelina Grabowska (WCh / KTŚ / PFotokatalizy)
Ewelina Grabowska
- Pracownia Fotokatalizy
, Adriana Zaleska-Medynska (WCh / KTŚ / PFotokatalizy)
Adriana Zaleska-Medynska
- Pracownia Fotokatalizy
, Justyna Łuczak
Justyna Łuczak
-
Tytuł czasopisma/seriiBeilstein Journal of Nanotechnology, ISSN 2190-4286, (A 35 pkt)
Rok wydania2018
Tom9
Paginacja580-590
Objętość publikacji w arkuszach wydawniczych0.5
Słowa kluczowe w języku angielskimheterogeneous photocatalysis, ionic liquids, TiO2, visible light catalysis
Klasyfikacja ASJC2208 Electrical and Electronic Engineering; 3100 General Physics and Astronomy; 2500 General Materials Science
DOIDOI:10.3762/bjnano.9.54
URL https://www.beilstein-journals.org/bjnano/content/pdf/2190-4286-9-54.pdf
Języken angielski
LicencjaCzasopismo (tylko dla artykułów); opublikowana ostateczna; Uznanie Autorstwa (CC-BY); w dniu opublikowania
Punktacja (całkowita)35
Żródło punktacjijournalList
PunktacjaPunktacja MNiSW = 35.0, 17-11-2019, ArticleFromJournal
Wskaźniki publikacji Cytowania WoS = 0; Scopus SNIP (Source Normalised Impact per Paper): 2018 = 0.979; Impact Factor WoS: 2018 = 2.269 (2) - 2018=3.025 (5)
Liczba cytowań*4 (2019-12-06)
Cytuj
Udostępnij Udostępnij

Pobierz odnośnik do tego rekordu


* Podana liczba cytowań wynika z analizy informacji dostępnych w Internecie i jest zbliżona do wartości obliczanej przy pomocy systemu Publish or Perish.
Powrót
Potwierdzenie
Czy jesteś pewien?