Вплив допування йонами металу та неметалу на структурні і фотокаталітичні властивості плівок діоксиду титану
The metal (Zn2+ or Zr4+) and non-metal (nitrogen) doped titania films are synthesized by sol-gel method. High absorption in the visible region is observed and the band gap values are estimated for indirect electron transition. The decrease in the intensity and broadening of the anatase peaks in XRD...
Gespeichert in:
| Datum: | 2015 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Englisch |
| Veröffentlicht: |
Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine
2015
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/326 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Chemistry, Physics and Technology of Surface |
Institution
Chemistry, Physics and Technology of Surface| _version_ | 1856543862790553600 |
|---|---|
| author | Shestopal, N. A. Linnik, O. P. Smirnova, N. P. |
| author_facet | Shestopal, N. A. Linnik, O. P. Smirnova, N. P. |
| author_sort | Shestopal, N. A. |
| baseUrl_str | |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2022-06-29T10:17:00Z |
| description | The metal (Zn2+ or Zr4+) and non-metal (nitrogen) doped titania films are synthesized by sol-gel method. High absorption in the visible region is observed and the band gap values are estimated for indirect electron transition. The decrease in the intensity and broadening of the anatase peaks in XRD spectra for TiO2/N films with increasing urea contents are observed. Anatase formation in the films with double doping agents is proven by Raman measurements. XPS clarified the chemical state of the elements, their surface ratios and the incorporation of nitrogen in the matrix of the synthesized films. XPS results show that the substitutional nitrogen is only registered for TiO2/Zr4+/N. Photocatalytic properties are estimated in the process of tetracycline destruction reaction. The increase of the film activity by factor three is noted for TiO2/N. Modification TiO2/N by metal ions has no influence on the photocatalytic properties under UV and visible light. |
| first_indexed | 2025-07-22T19:32:08Z |
| format | Article |
| id | oai:ojs.pkp.sfu.ca:article-326 |
| institution | Chemistry, Physics and Technology of Surface |
| language | English |
| last_indexed | 2025-07-22T19:32:08Z |
| publishDate | 2015 |
| publisher | Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine |
| record_format | ojs |
| spelling | oai:ojs.pkp.sfu.ca:article-3262022-06-29T10:17:00Z Influence of metal and non-metal ions doping on the structural and photocatalytic properties of titania films Влияние допирования ионами металла и неметалла на структурные и фотокаталитические свойства пленок диоксида титана Вплив допування йонами металу та неметалу на структурні і фотокаталітичні властивості плівок діоксиду титану Shestopal, N. A. Linnik, O. P. Smirnova, N. P. metal and non-metal doped titania optical properties XRD Raman measurements XPS photocatalytic activity допированый ионами метала и неметала диоксид титана оптические свойства РФА метод комбинационного рассеяния РФЭС фотокаталитическая активность допований йонами металу та неметалу діоксид титану оптичні властивості РФА метод кобінаційного розсіювання РФЕС фотокаталітична активність The metal (Zn2+ or Zr4+) and non-metal (nitrogen) doped titania films are synthesized by sol-gel method. High absorption in the visible region is observed and the band gap values are estimated for indirect electron transition. The decrease in the intensity and broadening of the anatase peaks in XRD spectra for TiO2/N films with increasing urea contents are observed. Anatase formation in the films with double doping agents is proven by Raman measurements. XPS clarified the chemical state of the elements, their surface ratios and the incorporation of nitrogen in the matrix of the synthesized films. XPS results show that the substitutional nitrogen is only registered for TiO2/Zr4+/N. Photocatalytic properties are estimated in the process of tetracycline destruction reaction. The increase of the film activity by factor three is noted for TiO2/N. Modification TiO2/N by metal ions has no influence on the photocatalytic properties under UV and visible light. Золь-гель методом синтезированы пленки диоксида титана, допированного ионами металла (Zn2+ или Zr4+) и неметалла (азот). Наблюдается значительное поглощение пленки в видимой области и оценено значение ширины запрещенной зоны для непрямых электронных переходов. Результаты рентгенофазового анализа свидетельствуют об образовании кристаллической фазы анатаза, однако наблюдается понижение интенсивности и уширение его пика с увеличением содержания мочевины. Методом комбинационного рассеяния показано также, что происходит формирование анатаза в пленках с двойным допантом. Химическое состояние элементов, их соотношение на поверхности и внедрение азота в кристаллическую матрицу исследовано с помощью рентгенофотоэлектронной спектроскопии. Полученные результаты показали, что азот замещает атомы кислорода только в структуре TiO2/Zr4+/N. Исследованы фотокаталитические свойства в процессе разложения тетрациклина гидрохорида. Увеличение активности в три раза наблюдалось для пленки TiO2/N. Модификация ионами металлов не влияла на фотокаталитические свойства под ультрафиолетовым и видимым светом. Золь-гель методом синтезовані плівки діоксиду титану, допованого йонами металу (Zn2+ або Zr4+) та неметалу (азот). Спостерігається значне поглинання плівки в видимій області та оцінено значення ширини забороненої зони для непрямих електронних переходів. Результати рентгенофазового аналізу свідчать про утворення кристалічної фази анатазу, однак спостерігається зниження інтенсивності та уширення його піку зі збільшенням вмісту сечовини. Методом комбінаційного розсіювання також показано, що відбувається формування анатазу в плівках з подвійним допантом. Хімічний стан елементів, їх співвідношення на поверхні та впровадження азоту в кристалічну матрицю досліджено за допомогою рентгенофотоелектронної спектроскопії. Отримані результати показали, що азот заміщує атоми кисню тільки в структурі TiO2/Zr4+/N. Досліджено фотокаталітичні властивості в процесі розкладання тетрацикліну гідрохлориду. Збільшення активності в три рази спостерігалось для плівки TiO2/N. Модифікація йонами металів не вплинула на фотокаталітичні властивості під ультрафіолетовим та видимим світлом. Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine 2015-05-01 Article Article application/pdf https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/326 10.15407/hftp06.02.203 Chemistry, Physics and Technology of Surface; Vol. 6 No. 2 (2015): Chemistry, Physics and Technology of Surface / Himia, Fizika ta Tehnologia Poverhni; 203-210 Химия, физика и технология поверхности; Том 6 № 2 (2015): Химия, физика и технология поверхности; 203-210 Хімія, фізика та технологія поверхні; Том 6 № 2 (2015): Хімія, фізика та технологія поверхні; 203-210 2518-1238 2079-1704 10.15407/hftp06.02 en https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/326/323 Copyright (c) 2015 N. A. Shestopal, O. P. Linnik, N. P. Smirnova |
| spellingShingle | допований йонами металу та неметалу діоксид титану оптичні властивості РФА метод кобінаційного розсіювання РФЕС фотокаталітична активність Shestopal, N. A. Linnik, O. P. Smirnova, N. P. Вплив допування йонами металу та неметалу на структурні і фотокаталітичні властивості плівок діоксиду титану |
| title | Вплив допування йонами металу та неметалу на структурні і фотокаталітичні властивості плівок діоксиду титану |
| title_alt | Influence of metal and non-metal ions doping on the structural and photocatalytic properties of titania films Влияние допирования ионами металла и неметалла на структурные и фотокаталитические свойства пленок диоксида титана |
| title_full | Вплив допування йонами металу та неметалу на структурні і фотокаталітичні властивості плівок діоксиду титану |
| title_fullStr | Вплив допування йонами металу та неметалу на структурні і фотокаталітичні властивості плівок діоксиду титану |
| title_full_unstemmed | Вплив допування йонами металу та неметалу на структурні і фотокаталітичні властивості плівок діоксиду титану |
| title_short | Вплив допування йонами металу та неметалу на структурні і фотокаталітичні властивості плівок діоксиду титану |
| title_sort | вплив допування йонами металу та неметалу на структурні і фотокаталітичні властивості плівок діоксиду титану |
| topic | допований йонами металу та неметалу діоксид титану оптичні властивості РФА метод кобінаційного розсіювання РФЕС фотокаталітична активність |
| topic_facet | metal and non-metal doped titania optical properties XRD Raman measurements XPS photocatalytic activity допированый ионами метала и неметала диоксид титана оптические свойства РФА метод комбинационного рассеяния РФЭС фотокаталитическая активность допований йонами металу та неметалу діоксид титану оптичні властивості РФА метод кобінаційного розсіювання РФЕС фотокаталітична активність |
| url | https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/326 |
| work_keys_str_mv | AT shestopalna influenceofmetalandnonmetalionsdopingonthestructuralandphotocatalyticpropertiesoftitaniafilms AT linnikop influenceofmetalandnonmetalionsdopingonthestructuralandphotocatalyticpropertiesoftitaniafilms AT smirnovanp influenceofmetalandnonmetalionsdopingonthestructuralandphotocatalyticpropertiesoftitaniafilms AT shestopalna vliâniedopirovaniâionamimetallainemetallanastrukturnyeifotokatalitičeskiesvojstvaplenokdioksidatitana AT linnikop vliâniedopirovaniâionamimetallainemetallanastrukturnyeifotokatalitičeskiesvojstvaplenokdioksidatitana AT smirnovanp vliâniedopirovaniâionamimetallainemetallanastrukturnyeifotokatalitičeskiesvojstvaplenokdioksidatitana AT shestopalna vplivdopuvannâjonamimetalutanemetalunastrukturníífotokatalítičnívlastivostíplívokdíoksidutitanu AT linnikop vplivdopuvannâjonamimetalutanemetalunastrukturníífotokatalítičnívlastivostíplívokdíoksidutitanu AT smirnovanp vplivdopuvannâjonamimetalutanemetalunastrukturníífotokatalítičnívlastivostíplívokdíoksidutitanu |