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Novel perspectives of laser ablation in liquids: the formation of a high-pressure orthorhombic FeS phase and absorption of FeS-derived colloids on a porous surface for solar-light photocatalytic wastewater cleaning.
Dalton Transactions ( IF 3.5 ) Pub Date : 2020-08-31 , DOI: 10.1039/d0dt01999b Tomáš Křenek 1 , Lukáš Vála , Tomáš Kovářík , Rostislav Medlín , Radek Fajgar , Josef Pola , Věra Jandová , Veronika Vavruňková , Michal Pola , Martin Koštejn
Dalton Transactions ( IF 3.5 ) Pub Date : 2020-08-31 , DOI: 10.1039/d0dt01999b Tomáš Křenek 1 , Lukáš Vála , Tomáš Kovářík , Rostislav Medlín , Radek Fajgar , Josef Pola , Věra Jandová , Veronika Vavruňková , Michal Pola , Martin Koštejn
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A pulsed Nd : YAG laser ablation of FeS in water and ethanol produces FeS-derived colloidal nanoparticles that absorb onto immersed porous ceramic substrates and create solar-light photocatalytic surfaces. The stability, size distribution and zeta potential of the nanoparticles were assessed by dynamic light scattering. Raman, UV-Vis and XP spectroscopy and electron microscopy reveal that the sol nanoparticles have their outmost layer composed of ferrous and ferric sulphates and those produced in water are made of high-pressure orthorhombic FeS, cubic magnetite Fe3O4 and tetragonal maghemite γ-Fe2O3, while those formed in ethanol contain hexagonal FeS and cubic magnetite Fe3O4. Both colloids absorb solar light and their adsorption to porous ceramic surfaces creates functionalized ceramic surfaces that induce methylene blue degradation by daylight. The laser induced process thus offers an easy and efficient way for the functionalization of porous surfaces by photocatalytic nanoparticles that avoids aggregation in the liquid phase. The formation of an orthorhombic high-pressure FeS phase stable under ambient conditions is the first example of high-pressure structures produced by laser ablation in liquid without the assistance of an electric field.
中文翻译：
液体中激光烧蚀的新观点：高压正交晶体FeS相的形成以及FeS衍生的胶体在多孔表面上的吸收，以清洁日光光催化废水。
脉冲Nd：YAG激光烧蚀水和乙醇中的FeS会产生FeS衍生的胶体纳米颗粒，该纳米颗粒吸收到浸入的多孔陶瓷基板上并产生日光光催化表面。通过动态光散射评估纳米颗粒的稳定性，尺寸分布和ζ电势。拉曼光谱，UV-Vis和XP光谱和电子显微镜显示，溶胶纳米颗粒的最外层由硫酸亚铁和硫酸铁组成，水中生成的纳米颗粒由高压正交晶系FeS，立方磁铁矿Fe 3 O 4和四方磁铁矿γ制成。-Fe 2 O 3，而在乙醇中形成的那些则包含六方FeS和立方磁铁矿Fe 3 O 4。两种胶体都吸收太阳光，并且它们吸附到多孔陶瓷表面上会形成功能化的陶瓷表面，这些表面会引起日光下的亚甲基蓝降解。因此，激光诱导的过程提供了一种简便有效的方法，可通过光催化纳米颗粒对多孔表面进行功能化，从而避免了液相中的聚集。在环境条件下稳定的正交晶态高压FeS相的形成是在不借助电场的情况下在液体中通过激光烧蚀产生的高压结构的第一个示例。
更新日期：2020-10-06
中文翻译：
液体中激光烧蚀的新观点：高压正交晶体FeS相的形成以及FeS衍生的胶体在多孔表面上的吸收，以清洁日光光催化废水。
脉冲Nd：YAG激光烧蚀水和乙醇中的FeS会产生FeS衍生的胶体纳米颗粒，该纳米颗粒吸收到浸入的多孔陶瓷基板上并产生日光光催化表面。通过动态光散射评估纳米颗粒的稳定性，尺寸分布和ζ电势。拉曼光谱，UV-Vis和XP光谱和电子显微镜显示，溶胶纳米颗粒的最外层由硫酸亚铁和硫酸铁组成，水中生成的纳米颗粒由高压正交晶系FeS，立方磁铁矿Fe 3 O 4和四方磁铁矿γ制成。-Fe 2 O 3，而在乙醇中形成的那些则包含六方FeS和立方磁铁矿Fe 3 O 4。两种胶体都吸收太阳光，并且它们吸附到多孔陶瓷表面上会形成功能化的陶瓷表面，这些表面会引起日光下的亚甲基蓝降解。因此，激光诱导的过程提供了一种简便有效的方法，可通过光催化纳米颗粒对多孔表面进行功能化，从而避免了液相中的聚集。在环境条件下稳定的正交晶态高压FeS相的形成是在不借助电场的情况下在液体中通过激光烧蚀产生的高压结构的第一个示例。
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