Název: Laser ablation of silicon monoxide and titanium monoxide in liquid: formation of mixed colloidal dispersion with photocatalytic activity
Další názvy: Laserová ablace monooxidů křemíku a titanu v kapalině: příprava směsné disperze s fotokatalytickou aktivitou
Autoři: Vála, Lukáš
Vavruňková, Veronika
Jandová, Věra
Křenek, Tomáš
Citace zdrojového dokumentu: VÁLA, L., VAVRUŇKOVÁ, V., JANDOVÁ, V., KŘENEK, T. Laser ablation of silicon monoxide and titanium monoxide in liquid: formation of mixed colloidal dispersion with photocatalytic activity. In: 4th International Conference on Rheology and Modeling of Materials. Bristol: Institute of Physics Publishing, 2020. ISSN 1742-6588.
Datum vydání: 2020
Nakladatel: Institute of Physics Publishing
Typ dokumentu: konferenční příspěvek
conferenceObject
URI: 2-s2.0-85086828700
http://hdl.handle.net/11025/41916
ISSN: 1742-6588
Klíčová slova: TiO - SiO oxidy, laserová ablace v kapalině, tvorba TiSi2, fotokatalytická aktivita
Klíčová slova v dalším jazyce: TiO - SiO oxides, laser ablation in liquid, formation TiSi2, photocatalytic activity
Abstrakt: Smíšené oxidy křemičito-titanové a jejich kompozity byly rozsáhle studovány, zatímco jejich protějškům oxidu titaničitého (TiO) a oxidu křemičitého (SiO) byla věnována velmi malá pozornost. Laserová ablace SiO a TiO v kapalinách je podle literatury zcela neprobádána. Tento článek popisuje Nd: YAG pulzní laserovou ablaci SiO a TiO v ethanolu, která umožňuje tvorbu nanočástic na bázi SiO a TiO a jejich aglomerátů. Smíšený koloid SiO-TiO byl připraven jednoduchým smísením jednotlivých ablativně připravených koloidů v objemovém poměru 1: 1. Měření velikosti částic pomocí dynamického rozptylu světla (DLS) určuje velikosti 24,85 nm a 262,3 nm pro koloid SiO, 494,8 nm pro koloid TiO a 35,2 nm a 397,5 nm pro směsný koloid. Hodnoty Zeta potenciálu naznačují počáteční nestabilitu pro všechny měřené systémy. Morfologie částic zachycených na substrátu Ta odpařením ethanolu byla studována pomocí skenovací elektronové mikroskopie (SEM). Byly pozorovány kulaté, oválné a listové částice a jejich aglomeráty. Ramanova spektroskopie smíšeného koloidu SiO-TiO odhalila vícefázovou strukturu sestávající se z anatasu a rutilu, krystalického a amorfního křemíku a oxidu křemičitého a krystalického a amorfního silicidu titanu TiSi2. Tvorba TiSi2 demonstruje neočekávanou nízkoteplotní disproporci druhů na bázi SiO a TiO a vzájemné redukční interakce. Katalytická aktivita jednotlivých koloidů SiO a TiO a jejich směsí byla testována pomocí degradace methylenové modři (MB) za denního světla. Směs TiO-SiO vykazuje vyšší katalytickou aktivitu vůči slunečnímu světlu ve srovnání s jednotlivými koloidy, což lze vysvětlit přítomností vysoce fotokatalytického TiSi2. Tyto výsledky představují potenciál interakcí redukujících SiO a TiO, které jsou příznivé pro generování fotokatalytických materiálů a sanaci vody.
Abstrakt v dalším jazyce: Silica–titania mixed oxides and composites have been extensively studied, whereas to the titanium monoxide (TiO) –silicon monoxide (SiO) counterparts has been devoted very little attention. Laser ablation of SiO and TiO in liquids is in according with literature completely unexplored. Here we report on Nd:YAG pulse laser ablation of SiO and TiO in ethanol which allows generation of SiO- and TiO-based nanoparticles and their agglomerates. Mixed SiO-TiO colloid has been prepared by simple mixing of ablatively prepared individual colloids in 1:1 volume ratio. Measurement of size distribution by Dynamic Light Scattering (DLS) determines sizes of 24.85 nm and 262.3 nm for SiO colloid, 494.8 nm for TiO colloid and 35.2 nm and 397.5 nm for mixed colloid. Zeta potential values suggest incipient instability for all measured systems. Morphology of the particles captured on Ta substrate by evaporation of ethanol was studied using Scanning Electron Microscopy (SEM). Round-shaped, oval, and sheet-like particles and their agglomerates have been observed. Raman spectroscopy of the mixed SiO-TiO colloid revealed multiphase structure consisting of anatase and/or rutile, crystalline and amorphous silicon and silica and crystalline and amorphous titanium silicide TiSi2. Formation of TiSi2 demonstrates unexpected low temperature disproportionation of SiO and TiO-based species and mutual reducing interactions. Catalytic activity of individual SiO and TiO colloids and of their mixture has been tested in terms of methylene blue (MB) degradation under the daylight. TiO-SiO mixture exhibits higher solar-light catalytic activity compared to individual colloids which could by explain by the presence of highly photocatalytic TiSi2. These results represent potential of SiO and TiO reducing interactions which are favorable for generation of photocatalytic materials for water remediation.
Práva: © Institute of Physics Publishing
Vyskytuje se v kolekcích:Konferenční příspěvky / Conference papers
OBD

Soubory připojené k záznamu:
Soubor VelikostFormát 
Vála_2020_J._Phys.__Conf._Ser._1527_012046 (1).pdf1,02 MBAdobe PDFZobrazit/otevřít


Použijte tento identifikátor k citaci nebo jako odkaz na tento záznam: http://hdl.handle.net/11025/41916

Všechny záznamy v DSpace jsou chráněny autorskými právy, všechna práva vyhrazena.

hledání
navigace
  1. DSpace at University of West Bohemia
  2. Publikační činnost / Publications
  3. OBD