Hydrothermal Synthesis and Photocatalytic Properties of Cobalt-Doped Tungsten Oxide

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Hexagonal tungsten trioxide–base interstitial solid solutions of general formula CoxWO3, where 0.01 ≤ x ≤ 0.09, were prepared hydrothermally. The dopant homogeneity extent was found to depend on рН in the working solution. Interstitial solid solutions with the highest Co2+ concentrations were formed at рН of 2.3. The CoxWO3 samples with a fiber-like morphology with a fiber diameter of ca. 40 nm, which were prepared at рН of 2.3, had the highest specific surface area, equal to 38.6 m2/g. The key parameter for the stability of the CoxWO3 crystal structure appeared to be ammonium ions residing in the hexagonal channels of the crystal structure. When tested as photocatalysts of 1,2,4-trichlorobenzene oxidation under the UV light, the prepared samples showed high chloroarene conversions and low selectivities to yield a wide range of organic compounds, including chlorine-free ones.

About the authors

G. S. Zakharova

Institute of Solid State Chemistry, Ural Branch, Russian Academy of Sciences

Email: volkov@ihim.uran.ru
620990, Yekaterinburg, Russia

N. V. Podval’naya

Institute of Solid State Chemistry, Ural Branch, Russian Academy of Sciences

Email: volkov@ihim.uran.ru
620990, Yekaterinburg, Russia

T. I. Gorbunova

Postovsky Institute of Organic Synthesis, Ural Branch, Russian Academy of Sciences

Email: volkov@ihim.uran.ru
620108, Yekaterinburg, Russia

M. G. Pervova

Postovsky Institute of Organic Synthesis, Ural Branch, Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: volkov@ihim.uran.ru
620108, Yekaterinburg, Russia

References

  1. Zheng H., Ou J.Z., Strano M.S. et al. // Adv. Funct. Mater. 2011. V. 21. № 12. P. 2175. https://doi.org/10.1002/adfm.201002477
  2. Huang Z.-F., Song J., Pan L. et al. // Adv. Mater. 2015. V. 27. № 36. P. 5309. https://doi.org/10.1002/adma.201501217
  3. Бушкова Т.М., Егорова А.А., Хорошилов А.В. и др. // Журн. неорган. химии. 2021. Т. 66. № 4. С. 470.
  4. Bently J., Desai S., Bastakoti B.P. // Chem. Eur. J. 2021. V. 27. № 36. P. 9241. https://doi.org/10.1002/chem.202100649
  5. Lei G., Lou C., Liu X. et al. // Sens. Actuators B. Chem. 2021. V. 341. № 15. P. 129996. https://doi.org/10.1016/j.snb.2021.129996
  6. Purushothaman K.K., Muralidharan G., Vijayakumar S. // Mater. Lett. 2021. V. 296. 129881. https://doi.org/10.1016/j.matlet.2021.129881
  7. Zheng F., Xi C., Xu J. et al. // J. Alloys Compd. 2019. V. 772. P. 933. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2018.09.085
  8. Филиппова А.Д., Румянцев А.А., Баранчиков А.Е. и др. // Журн. неорган. химии. 2022. Т. 67. № 6. С. 706.
  9. Murillo-Sierra J.C., Hernández-Ramírez A., Hinojosa-Reyes L. et al. // Chem. Eng. J. Adv. 2021. V. 5. 100070. https://doi.org/10.1016/j.ceja.2020.100070
  10. Dong P., Hou G., Xi X. et al. // Environ. Sci.: Nano. 2017. V. 4. № 3. P. 539. https://doi.org/10.1039/c6en00478d
  11. Dutta V., Sharma S., Raizada P. et al. // J. Environ. Chem. Eng. 2021. V. 9. № 1. 105018. https://doi.org/10.1016/j.jece.2020.105018
  12. Razali N.A.M., Salleh W.N.W., Aziz F. et al. // J. Clean. Prod. 2021. V. 309. 127438. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2021.127438
  13. Khaki M.R.D., Shafeeyan M.S., Raman A.A.A. et al. // J. Environ. Manag. 2017. V. 198. № 2. P. 78. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2017.04.099
  14. Jacob K.A., Peter P.M., Jose P.E. et al. // Mater. Today: Proc. 2022. V. 49. № 2. 1408. https://doi.org/10.1016/j.matpr.2021.07.104
  15. Song H., Li Y., Lou Z. et al. // Appl. Catal. B: Environ. 2015. V. 166–167. № 5. P. 112. https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2014.11.020
  16. Solarska R., Alexander B.D., Braun A. et al. // Electrochim. Acta. 2010. V. 55. № 26. P. 7780. https://doi.org/10.1016/j.electacta.2009.12.016
  17. Shannow R.D. // Acta Crystallogr. A. 1976. V. 32. № 5. P. 751. https://doi.org/10.1107/S0567739476001551
  18. Mehmood F., Iqbal J., Jan T. et al. // Vib. Spectr. 2017. V. 93. P. 78. https://doi.org/10.1016/j.vibspec.2017.09.005
  19. Sun S., Chang X., Li Z. // Mater. Charact. 2012. V. 73. P. 130. https://doi.org/10.1016/j.matchar.2012.08.005
  20. Sivakarthik P., Thangaraj V., Parthibavarman M. // J. Mater. Sc.: Mater. Electron. 2017. V. 28. № 8. P. 5990. https://doi.org/10.1007/s10854-016-6274-7
  21. Liu Z., Liu B., Xie W. et al. // Sens. Actuators B Chem. 2016. V. 235. P. 614. https://doi.org/10.1016/j.snb.2016.05.140
  22. Shen K., Sheng K., Wang Z. et al. // Appl. Surf. Sci. 2020. V. 501. P. 144003. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2019.144003
  23. Lim J.-C., Jin C., Choi M.S. et al. // Ceram. Int. 2021. V. 47. № 15. P. 20956. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2021.04.095
  24. Hariharan V., Aroulmoji V., Prabakaran K. et al. // J. Alloys Compd. 2016. V. 689. P. 41. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2016.07.136
  25. Kumar R.D., Karuppuchamy S. // J. Alloys Compd. 2016. V. 674. P. 384. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2016.03.074
  26. Dalenjan F.A., Bagheri-Mohagheghi M.M., Shirpay A. // J. Solid State Electrochem. 2022. V. 22. № 2. P. 401. https://doi.org/10.1007/s10008-021-05076-9
  27. Jia Q., Ji H., Gao P. et al. // J. Mater. Sci.: Mater. Electron. 2015. V. 26. № 8. P. 5792. https://doi.org/10.1007/s10854-015-3138-5
  28. Sing K.S.W., Everett D.H., Haul R.A.W. et al. // Pure Appl. Chem. 1985. V. 57. № 4. P. 603. https://doi.org/10.1351/pac198557040603
  29. Moura J.V.B., Silveira J.V., da Silva Filho J.G. et al. // Vib. Spectrosc. 2018. V. 98. P. 98. https://doi.org/10.1016/j.vibspec.2018.07.008
  30. Szilágyi I.M., Wang L., Gouma P.-I. et al. // Mater. Res. Bull. 2009. V. 44. № 3. P. 505. https://doi.org/10.1016/j.materresbull.2008.08.003
  31. Szilágyi I.M., Madarász J., Pokol G. et al. // Chem. Mater. 2008. V. 20. № 12. P. 4116. https://doi.org/10.1021/cm800668x
  32. Mohamed M.M., Salama T.M., Hegazy M.A. et al. // Int. J. Hydrogen Energy. 2019. V. 44. № 10. P. 4724. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2018.12.218
  33. ThOny A., Rossi M.J. // J. Photochem. Photobiol. A. 1997. V. 104. № 1–3. P. 25.
  34. van Wijk D., Cohet E., Gard A. et al. // Chemosphere. 2006. V. 62. № 8. P. 1294. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2005.07.010
  35. Zolezzi M., Cattaneo C., Tarazona J.V. // Environ. Sci. Technol. 2005. V. 39. № 9. P. 2920. https://doi.org/10.1021/es049214x
  36. Horikoshi S., Minami D., Ito S. et al. // J. Photochem. Photobiol. A. 2011. V. 217. № 1. P. 141. https://doi.org/10.1016/j.jphotochem.2010.10.001
  37. Dong W.H., Zhang P., Lin X.Y. et al. // Sci. Total Environ. 2015. V. 505. P. 216. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2014.10.002

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2.

Download (367KB)
Indexing metadata
3.

Download (100KB)
Indexing metadata
4.

Download (1MB)
Indexing metadata
5.

Download (167KB)
Indexing metadata
6.

Download (205KB)
Indexing metadata
7.

Download (218KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2023 Г.С. Захарова, Н.В. Подвальная, Т.И. Горбунова, М.Г. Первова

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».