Improvement of the photocatalytic activity of titanium dioxide by forming composites with different materials
Heterogeneous photocatalysis, which is one of the advanced oxidation processes, could be an alternative method for wastewater treatment. This technique requires the presence of a photocatalyst, typically a semiconductor, which can be excited by the irradiation with a light of a proper wavelength. Th...
Elmentve itt :
| Szerző: | |
|---|---|
| További közreműködők: | |
| Dokumentumtípus: | Disszertáció |
| Megjelent: |
2022-09-27
|
| Kulcsszavak: | szennyvíztisztítás. heterogén fotokatalízis, titán-dioxid, kompozitok |
| Tárgyszavak: | |
| doi: | 10.14232/phd.11192 |
| mtmt: | 32830575 |
| Online Access: | http://doktori.ek.szte.hu/11192 |
| Tartalmi kivonat: | Heterogeneous photocatalysis, which is one of the advanced oxidation processes, could be an alternative method for wastewater treatment. This technique requires the presence of a photocatalyst, typically a semiconductor, which can be excited by the irradiation with a light of a proper wavelength. This could initiate the mineralization of the organic pollutant via multiple steps or possible intermediates. During the Ph.D. dissertation my main goal was to investigate TiO2 based composites. The bottom line was to broaden the applicability spectrum of titania by forming composites with different materials, such as with noble metal nanoparticles, copper nanoparticles or with lanthanide doped NaYF4 in order to utilize upconverted light as well. In the first instance gold and platinum nanoparticles were deposited simultaneously on different commercial titanias, then copper nanoparticles were deposited on commercial titanias, then ternary composites were formed with Yb3+, Er3+ and Tm3+ doped NaYF4, gold nanoparticles and TiO2. My aim was to investigate the photocatalytic activity, through the degradation of different model pollutants and hydrogen production, beside the morphological and structural properties of the prepared materials. A heterogén fotokatalízis, amely a nagyhatékonyságú oxidációs eljárások egyike, egy alternatív módszer lehet a szennyvíztisztításban. Ehhez az eljáráshoz egy fotokatalizátor, jellemzően egy félvezető jelenléte szükséges, amely megfelelő hullámhosszúságú fénnyel történő besugárzással gerjeszthető. Ez több lépésen vagy lehetséges köztiterméken keresztül indíthatja el a szerves szennyezőanyag lebontását, ami akár teljes mineralizációhoz vezethet. A doktori disszertációmban a fő célom TiO2 alapú kompozitok vizsgálata volt. Az volt az indíttatásom, hogy kiszélesítsem a titán-dioxid alkalmazhatósági spektrumát különböző anyagokkal való kompozitok kialakításával, mint például nemesfém nanorészecskékkel, réz nanorészecskékkel vagy lantanoida ionokkal adalékolt NaYF4-dal, annak érdekében, hogy a felkonvertált fényt is hasznosítani tudjam. Első lépésben arany és platina nanorészecskéket vittem fel egyszerre különböző kereskedelmi forgalomban kapható titán-dioxidokra, majd réz nanorészecskéket vittem fel kereskedelmi titán-dioxidokra, majd Yb3+, Er3+ és Tm3+ ionokkal adalékolt NaYF4, arany nanorészecske és TiO2-ból álló tercier kompozitokat állítottam elő. Célom az előállított anyagok szerkezeti és morfológiai tulajdonságai felderítése mellett a fotokatalitikus aktivitás vizsgálata volt, különböző modellszennyező anyagok lebontásán és hidrogéntermelésen keresztül. |
|---|