Le design des systèmes photocatalytic très efficaces qui fonctionnent pour la réduction de pollution atmosphérique globale et la purification de l'eau polluée est attrayant et l'un des objectifs les plus désirables pourtant les plus provocants dans la recherche des catalyseurs favorables à l'environnement [1-8]. Les photocatalysts₂ de TiO avaient attiré beaucoup d'attention pendant des années renvoyées, parce que le photocatalyst₂ de TiO peut complet minéraliser les produits organiques toxiques et non biodégradables à la CO₂, HO₂, et constituants minéraux [3]. On recherchent ont été entrepris pour utiliser le photocatalyst₂ de TiO pour la purification de l'eau polluée. Au cours du processus de la purification de l'eau polluée, le photocatalyst doit être séparé de l'eau traitée. Pour séparer le photocatalyst de l'eau, le photocatalyst devrait être supporté sur les matériaux en vrac. Comme support de photocatalyst, SiO₂ et zéolite a été très utilisé [1, 3-7]. D'autre part, le carbure de silicium (Code indicatif de sujet) a les propriétés en vrac matérielles telles que la haute résistance mécanique thermostabilty et élevée, et la conductivité électrique élevée et a été utilisé comme support de catalyseur [8-12]. De plus, le Code indicatif de sujet est facilement formé dans un filtre et a été déjà utilisé pour le filtre d'émission d'échappement de l'automobile [10]. Bien Que ce puisse être un soutien utile des photocatalysts utilisés dans la phase liquide, il n'y a eu aucun état sur les propriétés du photocatalyst₂ de TiO déposées sur le Code indicatif de sujet. Dans la présente étude, nous avons traité la préparation et la caractérisation des photocatalysts₂ de TiO déposés sur le support de Code indicatif de sujet utilisant le précurseur nano des particules Tic-Code indicatif de sujet synthétisé par la méthode carbothermique de réduction [13] et expliqué l'utilisation réussie de ce catalyseur₂ TiO-Code indicatif de sujet pour la dégradation photocatalytic du propanol 2 dilué dans l'eau.

Pour synthétiser le précurseur Tic-Code indicatif de sujet, le tetraisopropoxide titanique (TPOT), l'orthosilicate tétraéthylique (TEOS), et la résine phénolique étaient mélangés à la température ambiante. Après le stirring continu des mélanges à la congélation, les gels obtenus pyrolyzed à K 1273 sous une ambiance d'azote. Ce matériau a été préchauffé à K 1873 sous le flux de l'AR pour fournir le précurseur Tic-Code indicatif de sujet par la réduction carbothermique [13]. Les poudres Tic-Code indicatif de sujet obtenues (Ti/Si=0.4 dans le taux molaire) ont été alors calcinées en air à 873 K pour synthétiser le photocatalyst₂ TiO-Code indicatif de sujet. Le photocatalyst₂₂ de TiO-SiO (Ti/Si=0.4 dans le taux molaire) ont été préparés par la méthode sol-gel utilisant TEOS, TTIP et éthanol et calcinés en air à 873 K. L'Absorption de Rayon X Près des spectres de la Structure d'Arête (XANES) ont été mesurées à l'installation de BL-7C de l'Usine de Photon au Laboratoire National pour le Physique des Hautes Énergies, Tsukuba. Des configurations de diffraction des rayons X Des échantillons ont été mesurées par le diffractometer de Rigaku RINT2500 avec la radiothérapie de CuKa. La spectroscopie de photoélectron de Rayon X (XPS) a été enregistrée avec le système de micro-sonde de JEOL utilisant la ligne de Ka de Magnésium. Le photocatalyst (mg 50) a été transféré à une cellule de quartz avec une solution aqueuse du propanol 2 (mole^-3 de 2.6x10 DM^-3, 25 ml). Avant l'irradiation de l'UV-lumière, la suspension a été incorporée un flux d'O₂ pour 1 h dans des conditions sombres. L'échantillon était alors irradié à 295 K utilisant la lumière UV (Λ> 250 nanomètre) 100 d'un voyant à haute pression de W Hectogrammes avec le stirring continu sous l'ambiance₂ d'O dans le système. Les produits se sont analysés par la chromatographie gazeuse. Des isothermes d'adsorption de l'Eau des catalyseurs ont été mesurées à 293 K utilisant un système conventionnel d'aspirateur.

Le Schéma 1 affiche les configurations de XRD du précurseur Tic-Code indicatif de sujet et du photocatalyst₂ TiO-Code indicatif de sujet préparés à partir du précurseur Tic-Code indicatif de sujet et le photocatalyst₂₂ de TiO-SiO préparé par la méthode sol-gel et calciné à 873 K. Dans l'échantillon Tic-Code indicatif de sujet, on a observé des crêtes très tranchantes de XRD assignables au Tic et le Code indicatif de sujet, indiquant que le précurseur Tic-Code indicatif de sujet bien-cristallisé a été obtenu. Après calcination à 873 K, on a observé des phases d'anatase et de rutile du TiO₂ cristallin sur le photocatalyst₂ TiO-Code indicatif de sujet. Cependant, le photocatalyst₂₂ de TiO-SiO calciné à 873 K n'a montré aucune crête de XRD due aux phases cristallisées, indiquant que les substances₂ de TiO existent dans une phase amorphe ou en tant que particules ultrafine. Le photocatalyst₂₂ de TiO-SiO calciné à K 1173-1473 a montré les crêtes de XRD de l'anatase mais la cristalinité était inférieure que cela du photocatalyst₂ TiO-Code indicatif de sujet calciné à la même température et à la surface a diminué de manière significative à température élevée de calcination, surface changée de mg 169^2-1 à 873 K à 0,6 mg^2-1 à K. 1473.

Le Schéma 1 configurations de XRD Tic-Code indicatif de sujet du précurseur (a), TiO-Code indicatif de sujet₂ du photocatalyst (b), et du photocatalyst₂₂ de TiO-SiO (c).

Les spectres de XANES à la K-Arête de Ti du photocatalyst₂ TiO-Code indicatif de sujet et du photocatalyst₂₂ de TiO-SiO sont affichés sur le Schéma 2. Les spectres de XANES à la K-Arête de Ti affichent à plusieurs crêtes bien définies de pré-arête ce qui sont liés à la structure locale entourant l'atome de Ti. Les intensités relatives de ces crêtes de pré-arête fournissent les informations utiles sur le numéro de coordination de l'atome de Ti [1]. Le photocatalyst₂ TiO-Code indicatif de sujet a montré trois petites crêtes bien définies de pré-arête qui peuvent être attribuées à une présence d'un mélange d'anatase et de rutile avec la cristalinité élevée. Cependant, document₂₂ de photocatalyst de TiO-SiO une crête unique forte de pré-arête, indiquant qu'une partie de substance d'oxyde de titane ont une coordination tétragonale dans la modification₂ de SiO [5].

Le Schéma 2 spectres de la K-Arête XANES de Ti Tic-Code indicatif de sujet du precusor (a), TiO-Code indicatif de sujet₂ du photocatalyst (b), et du photocatalyst₂₂ de TiO-SiO.

Le Schéma 3 affiche les spectres du Ti 2p et du SI 2p XPS du photocatalyst₂ TiO-Code indicatif de sujet et du photocatalyst₂₂ de TiO-SiO. La position de la bande du Ti 2p XPS a indiqué que TiO₂ a existé sur la surface des deux photocatalysts. Comparant TiO-Code indicatif de sujet₂ à TiO-SiO₂₂, l'intensité maximale correspondant au Ti 2p_3/2 et au Ti 2p_1/2 sur TiO-Code indicatif de sujet₂ était plus élevée que celle sur TiO-SiO₂₂. Ce résultat indique que la teneur de TiO₂ sur la surface₂ TiO-Code indicatif de sujet est plus élevée que cela sur la surface₂₂ de TiO-SiO et la majeure partie de substance₂ de TiO de TiO-SiO₂₂ existe à l'intérieur de la modification₂ de SiO. Le spectre de SI 2p a indiqué que le Code indicatif de sujet sur la surface de TiO-Code indicatif de sujet₂ a été partiellement oxydé dans SiO₂ par la calcination de Tic-Code indicatif de sujet.

Le Schéma 3 spectres du Ti 2p et du SI 2p XPS TiO-Code indicatif de sujet₂ du photocatalyst (a) et du photocatalyst₂₂ de TiO-SiO (b).

Pour vérifier la réactivité photocatalytic du photocatalyst₂ TiO-Code indicatif de sujet, la dégradation du propanol 2 dilué dans l'eau a été effectuée sous l'irradiation de l'UV-lumière. Le Schéma 4 affiche les profils de temps de réaction de la réaction photocatalytic de liquide-phase sur le précurseur Tic-Code indicatif de sujet, le photocatalyst₂ TiO-Code indicatif de sujet, et le photocatalyst₂₂ de TiO-SiO. Quand l'UV-lumière s'est allumée, le photocatalyst a décomposé le propanol 2 en acétone, CO₂, et HO₂, et en conclusion, l'acétone a été également décomposée en CO₂ et HO₂. D'autre part, le précurseur Tic-Code indicatif de sujet ne s'est pas décomposé en propanol 2. Le photocatalyst₂ TiO-Code indicatif de sujet a décomposé le propanol 2 plus rapidement que le photocatalyst₂₂ de TiO-SiO. Ceci indique que le Code indicatif de sujet est soutien efficace du photocatalyst de taille d'une nano₂ de TiO qui peut être employé pour la dégradation des composés organiques dans l'eau.

Le Schéma 4 dégradation Photocatalytic du propanol 2 dilué dans l'eau sur le précurseur Tic-Code indicatif de sujet, le photocatalyst₂ TiO-Code indicatif de sujet, et le photocatalyst₂₂ de TiO-SiO.

Le Schéma 5 affiche que les tarifs de réaction photocatalytic normalisés en poids de TiO₂ ont compris dans des catalyseurs après irradiation de 6 h sur TiO-Code indicatif de sujet₂ le photocatalyst, photocatalyst_2-2 de TiOSiO, et les quantités d'adsorption de l'eau sur le photocatalyst₂ TiO-Code indicatif de sujet et le photocatalyst₂₂ de TiO-SiO sont également affichées. Le photocatalyst₂ TiO-Code indicatif de sujet a montré la réactivité photocatalytic plus élevée que le photocatalyst₂₂ de TiO-SiO et la quantité d'adsorption de l'eau sur le photocatalyst₂ TiO-Code indicatif de sujet est beaucoup plus petit que sur le photocatalyst₂₂ de TiO-SiO. La propriété hydrophobe du photocatalyst₂ TiO-Code indicatif de sujet peut être provoquée par la propriété hydrophobe de la surface de Code indicatif de sujet. Ceci indique que TiO bien-cristallisé₂ déposé sur le Code indicatif de sujet a une réactivité photocatalytic efficace et la surface hydrophobe du support de Code indicatif de sujet est également facteur très important pour réaliser la réactivité photocatalytic efficace pour la réaction liquide de phase.

Le Schéma 5 réactivité Photocatalytic pour 2 propanol et quantité d'adsorption de l'eau sur le photocatalyst₂ TiO-Code indicatif de sujet et le photocatalyst₂₂ de TiO-SiO.

Les photocatalysts₂ de TiO déposés sur le Code indicatif de sujet (TiO-Code indicatif de sujet₂) préparé par la calcination du précurseur Tic-Code indicatif de sujet ont affiché la réactivité photocatalytic élevée pour la dégradation du propanol 2 dilué dans l'eau. Le photocatalyst₂ TiO-Code indicatif de sujet a affiché la réactivité photocatalytic plus élevée que le photocatalyst₂₂ de TiO-SiO préparé par la méthode sol-gel conventionnelle. La formation de TiO bien-cristallisé₂ sur le Code indicatif de sujet et la surface hydrophobe du support de Code indicatif de sujet se sont avérées pour être liées à la réactivité photocatalytic efficace du photocatalyst₂ TiO-Code indicatif de sujet. Puisque le Code indicatif de sujet est mécaniquement assez intense pour être utilisé comme filtre pour la purification d'eau, le Code indicatif de sujet est un bon candidat car soutien des photocatalysts₂ de TiO utilisés dans des réactions liquides de phase.

Le travail actuel est supporté par la Subvention pour la Recherche Scientifique (KAKENHI) dans la Région Prioritaire « Dynamique Nanoe Moléculaire » de Ministère De L'éducation, Culture, Sports, la Science et Technologie (Numéro 17034036, Numéro 17360388). Ce travail est en partie effectué sous le projet de la recherche de collaboration à l'Institut de Recherches de Jointure et de Soudure (JWRI) de l'Université d'Osaka. Les expériences d'adsorption de Rayon X ont été effectuées à l'Usine de Photon de KEK (2004G295).

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