Academic Journal
Προβολή σε EDS

Photocatalytic destruction of organic dyes by titanium dioxide particles doped with gold

Λεπτομέρειες βιβλιογραφικής εγγραφής
Τίτλος: Photocatalytic destruction of organic dyes by titanium dioxide particles doped with gold
Πηγή: Bulletin of NTUU «Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute», Series «Chemical engineering, ecology and resource saving»; No. 4 (2023); 69-79
Вісник НТУУ “КПІ імені Ігоря Сікорського”. Серія: Хімічна інженерія, екологія та ресурсозбереження; № 4 (2023); 69-79
Στοιχεία εκδότη: National Technical University of Ukraine “Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute”, 2023.
Έτος έκδοσης: 2023
Θεματικοί όροι: anionic and cationic dyes, UV irradiation, аніонні і катіонні барвники, gold, рутил, УФ опромінювання, знебарвлення розчинів, decolorization of solutions, золото, anatase, rutile, анатаз, TiO2&Au nanocomposites, photocatalysis, фотокаталіз, нанокомпозити TiO2&Au
Περιγραφή: Nanocomposites based on titanium dioxide doped with gold in concentrations of 0.2 and 0.8 wt.% were obtained by the sol-gel method using titanium tetraisopropoxide and chlorauric acid. Thermal treatment of precipitates at T = 600 °C led to the formation of highly dispersed anatase powders and increasing the temperature to 1000-1200 °C contributed to the formation of well-crystallized rutile particles. The gold in the structure of the powders is heterogeneously distributed. The size of the primary particles of anatase did not exceed 10 nm, and that of rutile reached 35-46 nm, gradually increasing with increasing processing temperature. The photocatalytic properties of TiO2&Au structures were studied during the decolorization of solutions of organic dyes (Methylene Blue, Rhodamine B, Methyl Orange, Orange G) with a concentration of 20 mg/dm3. The resulting structures did not show significant sorption activity, and visible light caused a slight desorption of the dyes. At the same time, under the influence of UV irradiation for 60 minutes, the decolorization process took place effectively and was subject to a pseudo-first-order reaction. The biggest photocatalytic activity was shown by the sample of anatase with a gold content of 0.8 wt.%. When it was added into the solution, the degree of decolorization of Rhodamine B reached up to 50%, Methyl Orange - up to 81.5%, Methylene Blue - up to 91%, and Orange G - up to 95.2%. Increasing the efficiency of the destruction of dyes can be achieved by supplementing the photo-catalytic process with a catalytic one. Аcknowledgements : Olena Lavrynenko is supported by the PAUSE program, a national emergency program for scientists and artists in exile, run by the Collège de France
Нанокомпозити на основі діоксиду титану, допованого золотом з концентрацією 0,2 та 0,8 мас.%, були синтезовані золь-гель методом з використанням тетраізопропоксиду титану та золотохлорводневої кислоти. Термообробка осадів за Т = 600 °С призвела до формування високодисперсних порошків анатазу, а підвищення температури до 1000–1200 °С сприяло формуванню добре окристалізованих частинок рутилу. Атоми золота розподілені в структурі порошків нерівномірно. Розмір первинних частинок анатазу не перевищував 10 нм, а рутилу – досягав 35–46 нм, поступово збільшуючись при підвищенні температури обробки. Фотокаталітичні властивості структур TiO2&Au були досліджені при знебарвленні розчинів органічних барвників (метиленового блакитного, родаміну Б, метиленового помаранчевого, помаранчовогоЖ) з концентрацією 20 мг/дм3. Отримані наносистеми не проявили суттєвої сорбційної активності, а видиме світло викликало незначну десорбцію барвників. Водночас, під впливом УФ опромінення впродовж 60хвилин процес знебарвлення проходив ефективно і підпорядковувався реакції псевдо-першого порядку. Найбільшу фотокаталітичну активність проявив зразок анатазу з вмістом золота 0,8 мас.%, доводячи ступінь знебарвлення розчину родаміну Б до 50%, метиленового помаранчевого – до 81,5%, метиленового блакитного – до 91 %, а помаранчевого Ж – до 95,2 %. Підвищення ефективності деструкції барвників може бути досягнуто при доповненні фотокаталітичного процесу каталітичним.
Τύπος εγγράφου: Article
Περιγραφή αρχείου: application/pdf
Γλώσσα: Ukrainian
ISSN: 2617-9741
2664-1763
Σύνδεσμος πρόσβασης: http://chemengine.kpi.ua/article/view/294330
Rights: CC BY
Αριθμός Καταχώρησης: edsair.scientific.p..210873cbe94e3f9af42fa3d110737f4d
Βάση Δεδομένων: OpenAIRE
FullText Text:
  Availability: 0
CustomLinks:
  – Url: https://explore.openaire.eu/search/publication?articleId=scientific_p%3A%3A210873cbe94e3f9af42fa3d110737f4d
    Name: EDS - OpenAIRE (ns324271)
    Category: fullText
    Text: View record at OpenAIRE
Header DbId: edsair
DbLabel: OpenAIRE
An: edsair.scientific.p..210873cbe94e3f9af42fa3d110737f4d
RelevancyScore: 906
AccessLevel: 3
PubType: Academic Journal
PubTypeId: academicJournal
PreciseRelevancyScore: 905.557495117188
IllustrationInfo
Items – Name: Title
  Label: Title
  Group: Ti
  Data: Photocatalytic destruction of organic dyes by titanium dioxide particles doped with gold
– Name: TitleSource
  Label: Source
  Group: Src
  Data: Bulletin of NTUU «Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute», Series «Chemical engineering, ecology and resource saving»; No. 4 (2023); 69-79<br />Вісник НТУУ “КПІ імені Ігоря Сікорського”. Серія: Хімічна інженерія, екологія та ресурсозбереження; № 4 (2023); 69-79
– Name: Publisher
  Label: Publisher Information
  Group: PubInfo
  Data: National Technical University of Ukraine “Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute”, 2023.
– Name: DatePubCY
  Label: Publication Year
  Group: Date
  Data: 2023
– Name: Subject
  Label: Subject Terms
  Group: Su
  Data: <searchLink fieldCode="DE" term="%22anionic+and+cationic+dyes%22">anionic and cationic dyes</searchLink><br /><searchLink fieldCode="DE" term="%22UV+irradiation%22">UV irradiation</searchLink><br /><searchLink fieldCode="DE" term="%22аніонні+і+катіонні+барвники%22">аніонні і катіонні барвники</searchLink><br /><searchLink fieldCode="DE" term="%22gold%22">gold</searchLink><br /><searchLink fieldCode="DE" term="%22рутил%22">рутил</searchLink><br /><searchLink fieldCode="DE" term="%22УФ+опромінювання%22">УФ опромінювання</searchLink><br /><searchLink fieldCode="DE" term="%22знебарвлення+розчинів%22">знебарвлення розчинів</searchLink><br /><searchLink fieldCode="DE" term="%22decolorization+of+solutions%22">decolorization of solutions</searchLink><br /><searchLink fieldCode="DE" term="%22золото%22">золото</searchLink><br /><searchLink fieldCode="DE" term="%22anatase%22">anatase</searchLink><br /><searchLink fieldCode="DE" term="%22rutile%22">rutile</searchLink><br /><searchLink fieldCode="DE" term="%22анатаз%22">анатаз</searchLink><br /><searchLink fieldCode="DE" term="%22TiO2%26Au+nanocomposites%22">TiO2&Au nanocomposites</searchLink><br /><searchLink fieldCode="DE" term="%22photocatalysis%22">photocatalysis</searchLink><br /><searchLink fieldCode="DE" term="%22фотокаталіз%22">фотокаталіз</searchLink><br /><searchLink fieldCode="DE" term="%22нанокомпозити+TiO2%26Au%22">нанокомпозити TiO2&Au</searchLink>
– Name: Abstract
  Label: Description
  Group: Ab
  Data: Nanocomposites based on titanium dioxide doped with gold in concentrations of 0.2 and 0.8 wt.% were obtained by the sol-gel method using titanium tetraisopropoxide and chlorauric acid. Thermal treatment of precipitates at T = 600 °C led to the formation of highly dispersed anatase powders and increasing the temperature to 1000-1200 °C contributed to the formation of well-crystallized rutile particles. The gold in the structure of the powders is heterogeneously distributed. The size of the primary particles of anatase did not exceed 10 nm, and that of rutile reached 35-46 nm, gradually increasing with increasing processing temperature. The photocatalytic properties of TiO2&Au structures were studied during the decolorization of solutions of organic dyes (Methylene Blue, Rhodamine B, Methyl Orange, Orange G) with a concentration of 20 mg/dm3. The resulting structures did not show significant sorption activity, and visible light caused a slight desorption of the dyes. At the same time, under the influence of UV irradiation for 60 minutes, the decolorization process took place effectively and was subject to a pseudo-first-order reaction. The biggest photocatalytic activity was shown by the sample of anatase with a gold content of 0.8 wt.%. When it was added into the solution, the degree of decolorization of Rhodamine B reached up to 50%, Methyl Orange - up to 81.5%, Methylene Blue - up to 91%, and Orange G - up to 95.2%. Increasing the efficiency of the destruction of dyes can be achieved by supplementing the photo-catalytic process with a catalytic one. Аcknowledgements : Olena Lavrynenko is supported by the PAUSE program, a national emergency program for scientists and artists in exile, run by the Collège de France<br />Нанокомпозити на основі діоксиду титану, допованого золотом з концентрацією 0,2 та 0,8 мас.%, були синтезовані золь-гель методом з використанням тетраізопропоксиду титану та золотохлорводневої кислоти. Термообробка осадів за Т = 600 °С призвела до формування високодисперсних порошків анатазу, а підвищення температури до 1000–1200 °С сприяло формуванню добре окристалізованих частинок рутилу. Атоми золота розподілені в структурі порошків нерівномірно. Розмір первинних частинок анатазу не перевищував 10 нм, а рутилу – досягав 35–46 нм, поступово збільшуючись при підвищенні температури обробки. Фотокаталітичні властивості структур TiO2&Au були досліджені при знебарвленні розчинів органічних барвників (метиленового блакитного, родаміну Б, метиленового помаранчевого, помаранчовогоЖ) з концентрацією 20 мг/дм3. Отримані наносистеми не проявили суттєвої сорбційної активності, а видиме світло викликало незначну десорбцію барвників. Водночас, під впливом УФ опромінення впродовж 60хвилин процес знебарвлення проходив ефективно і підпорядковувався реакції псевдо-першого порядку. Найбільшу фотокаталітичну активність проявив зразок анатазу з вмістом золота 0,8 мас.%, доводячи ступінь знебарвлення розчину родаміну Б до 50%, метиленового помаранчевого – до 81,5%, метиленового блакитного – до 91 %, а помаранчевого Ж – до 95,2 %. Підвищення ефективності деструкції барвників може бути досягнуто при доповненні фотокаталітичного процесу каталітичним.
– Name: TypeDocument
  Label: Document Type
  Group: TypDoc
  Data: Article
– Name: Format
  Label: File Description
  Group: SrcInfo
  Data: application/pdf
– Name: Language
  Label: Language
  Group: Lang
  Data: Ukrainian
– Name: ISSN
  Label: ISSN
  Group: ISSN
  Data: 2617-9741<br />2664-1763
– Name: URL
  Label: Access URL
  Group: URL
  Data: <link linkTarget="URL" linkTerm="http://chemengine.kpi.ua/article/view/294330" linkWindow="_blank">http://chemengine.kpi.ua/article/view/294330</link>
– Name: Copyright
  Label: Rights
  Group: Cpyrght
  Data: CC BY
– Name: AN
  Label: Accession Number
  Group: ID
  Data: edsair.scientific.p..210873cbe94e3f9af42fa3d110737f4d
PLink https://search.ebscohost.com/login.aspx?direct=true&site=eds-live&db=edsair&AN=edsair.scientific.p..210873cbe94e3f9af42fa3d110737f4d
RecordInfo BibRecord:
  BibEntity:
    Languages:
      – Text: Ukrainian
    Subjects:
      – SubjectFull: anionic and cationic dyes
        Type: general
      – SubjectFull: UV irradiation
        Type: general
      – SubjectFull: аніонні і катіонні барвники
        Type: general
      – SubjectFull: gold
        Type: general
      – SubjectFull: рутил
        Type: general
      – SubjectFull: УФ опромінювання
        Type: general
      – SubjectFull: знебарвлення розчинів
        Type: general
      – SubjectFull: decolorization of solutions
        Type: general
      – SubjectFull: золото
        Type: general
      – SubjectFull: anatase
        Type: general
      – SubjectFull: rutile
        Type: general
      – SubjectFull: анатаз
        Type: general
      – SubjectFull: TiO2&Au nanocomposites
        Type: general
      – SubjectFull: photocatalysis
        Type: general
      – SubjectFull: фотокаталіз
        Type: general
      – SubjectFull: нанокомпозити TiO2&Au
        Type: general
    Titles:
      – TitleFull: Photocatalytic destruction of organic dyes by titanium dioxide particles doped with gold
        Type: main
  BibRelationships:
    IsPartOfRelationships:
      – BibEntity:
          Dates:
            – D: 23
              M: 12
              Type: published
              Y: 2023
          Identifiers:
            – Type: issn-print
              Value: 26179741
            – Type: issn-print
              Value: 26641763
            – Type: issn-locals
              Value: edsair
            – Type: issn-locals
              Value: edsairFT
          Titles:
            – TitleFull: Bulletin of NTUU «Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute», Series «Chemical engineering, ecology and resource saving»
              Type: main
ResultId 1