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Effect of thermal treatment on the photocatalytic behavior of TiO2 supported on zeolites†
New Journal of Chemistry ( IF 2.7 ) Pub Date : 2018-06-06 00:00:00 , DOI: 10.1039/c8nj01737a Kiros Guesh 1, 2, 3, 4 , Álvaro Mayoral 5, 6, 7, 8 , Yonas Chebude 1, 4, 9, 10 , María José López-Muñoz 11, 12, 13, 14, 15 , Carlos Márquez-Álvarez 15, 16, 17, 18 , Isabel Diaz 15, 16, 17, 18
New Journal of Chemistry ( IF 2.7 ) Pub Date : 2018-06-06 00:00:00 , DOI: 10.1039/c8nj01737a Kiros Guesh 1, 2, 3, 4 , Álvaro Mayoral 5, 6, 7, 8 , Yonas Chebude 1, 4, 9, 10 , María José López-Muñoz 11, 12, 13, 14, 15 , Carlos Márquez-Álvarez 15, 16, 17, 18 , Isabel Diaz 15, 16, 17, 18
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Photocatalysts based on TiO2 supported on two different synthetic zeolites (faujasite CBV 760: SiO2/Al2O3 = 60 and mordenite CBV 21A, SiO2/Al2O3 = 20), containing 10 wt% and 40 wt% TiO2 loading, have been synthesized using a sol–gel method without any further calcination. The structural, textural and optical properties of the samples have been characterized using X-ray diffraction (XRD), elemental analysis (ICP-OES), N2 adsorption–desorption isotherms, aberration corrected Scanning Transmission Electron Microscopy with High Angle Annular Dark Field imaging combined with Electron Energy Loss Spectroscopy (STEM/HAADF/EELS), and UV-Vis Diffuse Reflectance Spectroscopy (UV-Vis DRS). The characterization data confirmed that an amorphous layer containing polycrystalline anatase TiO2 was formed efficiently on the surface of the zeolites, showing 2–4 nm crystalline domains. The photocatalytic activities of different samples were tested for the photocatalytic degradation of methyl orange, which showed increased adsorption of the dye molecule, and a faster degradation reaction than the calcined counterparts. Interestingly, although the supported TiO2 catalysts were not calcined, the best catalysts, 10TZY60nc and 40TZY60nc, showed negligible Ti4+ leaching and their reusability was verified for three cycles without noticeable photocatalytic activity decrement.
中文翻译：
热处理对沸石负载的TiO 2的光催化行为的影响†
基于TiO 2的光催化剂，负载在两种不同的合成沸石上（八面沸石CBV 760：SiO 2 / Al 2 O 3 = 60和丝光沸石CBV 21A，SiO 2 / Al 2 O 3 = 20），包含10 wt％和40 wt％的TiO使用溶胶-凝胶法合成了2种负载量，无需进一步煅烧。使用X射线衍射（XRD），元素分析（ICP-OES），N 2表征了样品的结构，结构和光学性质吸附-解吸等温线，像差校正扫描透射电子显微镜，结合高角度环形暗场成像和电子能量损失谱（STEM / HAADF / EELS），以及UV-Vis漫反射光谱（UV-Vis DRS）。表征数据证实，在沸石表面上有效地形成了包含多晶锐钛矿型TiO 2的非晶层，显示出2-4 nm的晶域。测试了不同样品的光催化活性对甲基橙的光催化降解，这表明染料分子的吸附增加，并且比煅烧的对应物更快的降解反应。有趣的是，尽管负载了TiO 2催化剂未煅烧，最好的催化剂10TZY60nc和40TZY60nc表现出可忽略的Ti 4+浸出，并且在三个循环中验证了它们的可重复使用性，而光催化活性没有明显下降。
更新日期：2018-06-06
中文翻译：
热处理对沸石负载的TiO 2的光催化行为的影响†
基于TiO 2的光催化剂，负载在两种不同的合成沸石上（八面沸石CBV 760：SiO 2 / Al 2 O 3 = 60和丝光沸石CBV 21A，SiO 2 / Al 2 O 3 = 20），包含10 wt％和40 wt％的TiO使用溶胶-凝胶法合成了2种负载量，无需进一步煅烧。使用X射线衍射（XRD），元素分析（ICP-OES），N 2表征了样品的结构，结构和光学性质吸附-解吸等温线，像差校正扫描透射电子显微镜，结合高角度环形暗场成像和电子能量损失谱（STEM / HAADF / EELS），以及UV-Vis漫反射光谱（UV-Vis DRS）。表征数据证实，在沸石表面上有效地形成了包含多晶锐钛矿型TiO 2的非晶层，显示出2-4 nm的晶域。测试了不同样品的光催化活性对甲基橙的光催化降解，这表明染料分子的吸附增加，并且比煅烧的对应物更快的降解反应。有趣的是，尽管负载了TiO 2催化剂未煅烧，最好的催化剂10TZY60nc和40TZY60nc表现出可忽略的Ti 4+浸出，并且在三个循环中验证了它们的可重复使用性，而光催化活性没有明显下降。
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