Dergiler / Erzincan Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi / 2020 / Cilt: 13 - Sayı: 3

Bor Katkılı $TiO_2$ Nanotüp Fotokatalizörlerinin Üretimi ve Karakterizasyonu

Production and Characterization of Boron Doped $TiO_2$ Nanotube Photocatalysts

Sayfa
962–971
Yayın Tarihi
2022-10-11
DOI
—
🏛️Bu makalenin bibliyografik verileri ve tam metin bağlantısı DergiPark üzerinden sağlanmıştır.
DergiPark Kaydı ↗
✨

Yapay Zeka Hızlı Bakış & Çıkarımlar

AI Insight
⚡ TL;DR(1 Cümlede Hızlı Çıkarım)

Kronoamperometrik ölçümler ile UV ışınlama altında B katkılanmış TiO2 nanotüp fotokatalizörlerinin (175 µA/cm2 ) fotoakım yoğunluğu katılama yapılmamış TiO2 nanotüp fotokatalizörlerinden (50 µA/cm2 ) çok daha yüksek olduğu tespit edilmiştir.

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:TiO2 nanotüp fotokatalizörleri titanyum levhaların anodizasyonu ile sentezlenmiştir.
📊
Temel Bulgular & Veri:Sentezlenmiş olan TiO2 nanotüp fotokatalizörlerinin bor katkılaması, borik asit içeren elektrolit içerisinde elektrokimyasal muamele ile gerçekleştirilmiştir.
💡
Sonuç & Katkı:Kronoamperometrik ölçümler ile UV ışınlama altında B katkılanmış TiO2 nanotüp fotokatalizörlerinin (175 µA/cm2 ) fotoakım yoğunluğu katılama yapılmamış TiO2 nanotüp fotokatalizörlerinden (50 µA/cm2 ) çok daha yüksek olduğu tespit edilmiştir.
🔬Tür:Araştırma Makalesi
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:Alan Parametreleri

Özet

TiO2 nanotüp fotokatalizörleri titanyum levhaların anodizasyonu ile sentezlenmiştir. Sentezlenmiş olan TiO2 nanotüp fotokatalizörlerinin bor katkılaması, borik asit içeren elektrolit içerisinde elektrokimyasal muamele ile gerçekleştirilmiştir. Elde edilen saf ve katkılı fotokatalizörlerin karakterizasyonu SEM-EDS, XRD, XPS ve kronoamperometri ölçümleri ile yapılmıştır. SEM analizleri yardımıyla fotokatalizörlerin yüzeyinde oluşturulmuş nanotüplerin oluşumunu tamamladığı ve ortalama çaplarının 100-120 nm aralığında homojen bir dağılım sergilediği belirlenmiştir. Ayrıca, EDS analizleri ile fotokatalizörlerin içeriğinde Ti, O ve B varlığı kanıtlanmıştır. Fotokatalizörlerin XRD analizleri ile numunelerin kristal fazının anataz fazı olduğu ve rutil fazın bulunmadığı görülmüştür. XPS analizi, borun TiO2’ye katkılandığını ve kimyasal bağının Ti-B-O olabileceğini gösterdi. Kronoamperometrik ölçümler ile UV ışınlama altında B katkılanmış TiO2 nanotüp fotokatalizörlerinin (175 µA/cm2 ) fotoakım yoğunluğu katılama yapılmamış TiO2 nanotüp fotokatalizörlerinden (50 µA/cm2 ) çok daha yüksek olduğu tespit edilmiştir. Üretilen fotokatalizörlerin fotokatalitik aktiviteleri Orange G boyası kullanılarak gerçekleştirilmiş ve B katkılı TiO2 nanotüp fotokatalizörünün, katkısız TiO2 fotokatalizörüne göre %24,75 oranında daha fazla giderim gösterdiği belirlenmiştir.

Abstract

The TiO2 nanotube photocatalysts were synthesized by anodization of titanium plates. Boron addition of synthesized TiO2 nanotube photocatalysts was carried out by electrochemical treatment in boric acidcontaining electrolyte. The characterization of pure and doped photocatalysts was performed by SEM-EDS, XRD, XPS and chronoamperometry measurements. It was determined with the SEM analysis that the nanotubes formed on the surface of photocatalysts completed the formation and showed a homogeneous distribution in the range of 100-120 nm with their average diameter. In addition, the presence of Ti, O and B in the content of photocatalysts has been proven by the EDS analysis. It was observed with the XRD analysis of the photocatalysts that the crystal phase of the samples was the anatase phase and there was not any rutile phase. The XPS analysis showed that boron-boron was incorporated into TiO2 and its chemical bond could be Ti-B-O. With chronoamperometric measurements, it has been determined that the photocurrent density of B doped TiO2 nanotube photocatalysts (175 µA/cm2 ) is much higher than pure TiO2 nanotube photocatalysts (50 µA/cm2 ) under the UV irradiation. The photocatalytic activities of the produced photocatalysts were carried out using Orange G dye and it was determined that the B-doped TiO2 nanotube photocatalyst showed 24.75% more decomposition than the pure TiO2 nanotube photocatalyst.

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

KIZILTAŞ, H. (2022). Bor Katkılı $TiO_2$ Nanotüp Fotokatalizörlerinin Üretimi ve Karakterizasyonu. Erzincan Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, Cilt: 13 - Sayı: 3, 962–971. https://ajindex.com/articles/505462

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (4)

  1. Amy, G. L., Tan, L., & Davis, M. K. (1991). The effects of ozonation and activated carbon adsorption on trihalomethane speciation. Water Research, 25(2), 191-202. doi:https://doi.org/10.1016/0043- 1354(91)90029-P Chen, D., Yang, D., Wang, Q., & Jiang, Z. (2006). Effects of Boron Doping on Photocatalytic Activity and Microstructure of Titanium Dioxide Nanoparticles. Industrial & Engineering Chemistry Research, 45(12), 4110-4116. doi:10.1021/ie0600902 Escada, A. L., Nakazato, R. Z., & Claro, A. P. R. A. (2017). Influence of anodization parameters in the TiO2 nanotubes formation on Ti-7.5 Mo alloy surface for biomedical application. Materials Research, 20(5), 1282- 1290. Finazzi, E., Di Valentin, C., & Pacchioni, G. J. T. J. o. P. C. C. (2009). Boron-doped anatase TiO2: pure and hybrid DFT calculations. 113(1), 220-228.
  2. Hassan, S. M., Ahmed, A. I., & Mannaa, M. A. (2019). Preparation and characterization of SnO2 doped TiO2 nanoparticles: Effect of phase changes on the photocatalytic and catalytic activity. Journal of Science: Advanced Materials and Devices, 4(3), 400- 412. doi:https://doi.org/10.1016/j.jsamd.2019.06.0 04 He, X., Cai, Y., Zhang, H., & Liang, C. (2011). Photocatalytic degradation of organic pollutants with Ag decorated free-standing TiO2 nanotube arrays and interface electrochemical response. Journal of Materials Chemistry, 21(2), 475-480. doi:10.1039/C0JM02404J Kiziltaş, H., & Tekin, T. (2017). Increasing of Photocatalytic Performance of TiO2 Nanotubes by Doping AgS and CdS. Chemical Engineering Communications, 204(8), 852-857. doi:10.1080/00986445.2017.1304387 Legrini, O., Oliveros, E., & Braun, A. M. (1993). Photochemical processes for water treatment. Chemical Reviews, 93(2), 671- 698. doi:10.1021/cr00018a003 Li, J., Lu, N., Quan, X., Chen, S., & Zhao, H. (2008). Facile Method for Fabricating BoronDoped TiO2 Nanotube Array with Enhanced Photoelectrocatalytic Properties. Industrial & Engineering Chemistry Research, 47(11), 3804-3808. doi:10.1021/ie0712028
  3. Luttrell, T., Halpegamage, S., Tao, J., Kramer, A., Sutter, E., & Batzill, M. (2014). Why is anatase a better photocatalyst than rutile? - Model studies on epitaxial TiO(2) films. Scientific Reports, 4, 4043. doi:10.1038/srep04043 Nam, S.-H., Cho, S.-J., & Boo, J.-H. J. N. r. l. (2012). Growth behavior of titanium dioxide thin films at different precursor temperatures. 7(1), 1-6.
  4. Ollis, D. F. (1985). Contaminant degradation in water. Environmental Science & Technology, 19(6), 480-484. doi:1