Publication detail

Carbon fibers decorated with TiO2 nanoparticles for photocatalytic degradation of methylene blue dye

Year: 2024

Type of publication: článek v odborném periodiku

Name of source: Frontiers in Nanotechnology

Publisher name: FRONTIERS MEDIA SA

Place: LAUSANNE

Page from-to: 1483917

Titles:

Language	Name	Abstract	Keywords
cze	Uhlíková vlákna dekorovaná nanočásticemi TiO2 pro fotokatalytickou degradaci barviva methylenové modři	Tento článekdemonstruje vývoj uhlíkových vláken (CF) dekorovaných nanočásticemi TiO2 (NP) jako účinného fotokatalyzátoru pro fotokatalytickou degradaci methylenové modři (MB) jako modelového barviva. Uhlíková vlákna se vyráběla karbonizací polyakrylonitrilových vláken, předtím vyrobených odstředivým zvlákňováním. Následně byly CF dekorovány Ti02 NP (CFs@Ti02) podle přizpůsobeného protokolu namáčení s použitím vodného roztoku TiCl4 s různými koncentracemi (0,025, 0,05, 0,1 a 0,2 M). SEM analýzy odhalily, že namáčení v TiCl4 vytvořilo hladký a kontinuální TiO2 nanočásticový povlak s tloušťkou rostoucí z 40,4 ± 21,2 na 257,9 ± 63,9 nm se zvyšující se koncentrací TiCl4. Rentgenová difrakce a Ramanova spektroskopie potvrdily anatasovou povahu TiO2. Rychlosti fotokatalytického rozkladu MB byly hodnoceny pod osvětlením UV světlem pro všechny vzorky CFs@TiO2 a bylo zjištěno, že nejnižší množství TiO2 NP na C poskytlo nejvyšší rychlosti. Synergická interakce mezi CF a TiO2 NP s jednotnou morfologií a dobře krystalickou anatasovou strukturou, přítomnou v optimálním množství vláknitých těles, je klíčovým důvodem pozoruhodného fotokatalytického výkonu. Tato práce ukazuje, že C vlákna zdobená optimálním množstvím TiO2 NP mají velký potenciál jako účinný fotokatalytický materiál.	odstředivé zvlákňování; uhlíková vlákna; nanočástice Ti02; dekorace; fotokatalytická degradace
eng	Carbon fibers decorated with TiO2 nanoparticles for photocatalytic degradation of methylene blue dye	This report demonstrates the development of carbon fibers (CFs) decorated with TiO2 nanoparticles (NPs) as an efficient photocatalyst for the photocatalytic degradation of methylene blue (MB) as a model dye. Carbon fibers were produced by carbonization of polyacrylonitrile fibers, previously produced by centrifugal spinning. Subsequently, the CFs were decorated with TiO2 NPs (CFs@TiO2) by tailored soaking protocol using aqueous TiCl4 solution with different concentrations (0.025, 0.05, 0.1, and 0.2 M). SEM analyses revealed that soaking in TiCl4 produced a smooth, conformal, continuous TiO2 nanoparticulate coating with thickness increasing from 40.4 +/- 21.2 to 257.9 +/- 63.9 nm with increasing TiCl4 concentration. X-ray diffraction and Raman spectroscopy confirmed the anatase nature of TiO2. Photocatalytic decomposition rates of MB were assessed under UV light illumination for all CFs@TiO2 samples, and it was revealed that the lowest amount of TiO2 NP on C yielded the highest rates. The synergistic interaction between CFs and TiO2 NPs with a uniform morphology and a well-crystalline anatase structure, present in an optimal amount of fiber bodies, is the key reason for the remarkable photocatalytic performance. This work shows that C fibers decorated with an optimal amount of TiO2 NPs have a great potential as an effective photocatalytic material.	centrifugal spinning; carbon fibers; TiO2 nanoparticles; decoration; photocatalytic degradation

Search

Login for students

Login for employees

Publication detail

Departments

Other Parts

Map

Services

Popular Links