Synthesis of TiO2/Gd2O3 and TiO2/Gd2O3/Ag Nanomaterials. Application in Photocatalytic Degradation Reactions

Cover Page

Cite item

Full Text

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

Abstract

A technique for the template synthesis of nanocrystalline titanium(IV) oxide and its modification with nanoparticles of gadolinium(III) oxide and silver has been developed. The composition and structure of the obtained materials were characterized by X-ray phase analysis and IR spectroscopy. The specific surface area and pore size distribution were determined. The photocatalytic properties of the synthesized TiO2/Gd2O3 and TiO2/Gd2O3/Ag nanomaterials were evaluated in the reaction of degradation of aqueous solutions of methyl orange upon irradiation with UV light. It was found that the introduction of gadolinium (III) oxide increases the photocatalytic activity, and the introduction of silver particles makes the photocatalyst sensitive to light with a shorter wavelength.

About the authors

A. A Paromova

Herzen State pedagogical University of Russia

A. A Sinitsina

Herzen State pedagogical University of Russia

T. B Boitsova

Herzen State pedagogical University of Russia

V. V Gorbunova

Herzen State pedagogical University of Russia

A. Yu. Vakhrushev

Herzen State pedagogical University of Russia;Higher School of Technology and Energy, St. Petersburg State University of Industrial Technologies and Design

Email: nanochimiste@gmail.com

E. I Isaeva

Herzen State pedagogical University of Russia

References

  1. Jeon S., Ko J.W., Ko W.B. // Catalysts. 2021. Vol. 11. N 6. С. 742. doi: 10.3390/catal11060742
  2. Park I.Y., Kim D., Lee J., Lee S. H., Kim K.J. // Mater. Chem. Phys. 2007. Vol. 106. N 1. P. 149. doi: 10.1016/j.matchemphys.2007.05.050
  3. Anishur Rahman A.T.M., Majewski P., Vasilev K. // Contrast Media Mol. Imaging. 2013. Vol. 8. N 1. Р. 92. doi: 10.1002/cmmi.1481
  4. Sakai N., Zhu L., Kurokawa A., Takeuchi H., Yano S., Yanoh T., Wada N., Taira S., Hosokai S., Usui A., Machida Y., Saito H., Ichiyanagi Y. // J. Phys. Conf. Ser. 2012. Vol. 352. N 1. P. 012008. doi: 10.1088/1742-6596/352/1/012008
  5. Peng J., Hojamberdiev M., Xu Y., Cao B., Wang J., Wu H. // J. Magn. Magn. Mater. 2011. Vol. 323. N 1. P. 133. doi: 10.1016/j.jmmm.2010.08.048
  6. Ballem M.A., Söderlind F., Nordblad P., Käll P.O., Odén M. // Micropor. Mesopor. Mater. 2013. Vol. 168. P. 221. doi: 10.1016/j.micromeso.2012.10.009
  7. Баковец В.В., Трушникова Л.Н., Плюснин П.Е., Корольков И.В., Долговесова И.П., Пивоварова Т.Д., Савинцева С.А. // ЖОХ. 2013. Т. 83. № 10. С. 1596. doi: 10.1134/S0132665119030065
  8. Bakovets V.V., Trushnikova L.N., Plyusnin P.E., Korolkov I.V., Dolgovesova I.P., Pivovarova T.D., Savintseva S.A. // Russ. J. Gen. Chem. 2013. Vol. 83. N 10. P. 1808. doi: 10.1134/S1070363213100034
  9. Iwako Y., Akimoto Y., Omiya M., Ueda T., Yokomori T. // J. Lumin. 2010. Vol. 130. N 8. P. 1470. doi: 10.1016/j.jlumin.2010.03.014
  10. Muller A., Heim O., Panneerselvam M., WillertPorada M. // Mater. Res. Bull. 2005 Vol. 40. N 12. P. 2153. doi: 10.1016/j.materresbull.2005.07.006
  11. Ahrén M., Selegard L., Klasson A., Soderlind F., Abrikossova N., Skoglund C., Bengtsson T., Engstrom M., Kall P., Uvdal K. // Langmuir. 2010. Vol. 26. N 8. P. 5753. doi: 10.1021/la903566y
  12. Dědková K., Kuzníkova L., Pavelek L., Matejova K., Kupkova J., Cech Barabaszova K., Vana R., Burda J., Vlcek J., Cvejn D., Kukutschova J. // Mater. Chem. Phys. 2017. Vol. 197. P. 226. doi: 10.1016/j.matchemphys.2017.05.039
  13. Zhou X., Hu Ch., Liu Xi., Chen W., Tang Qu., Li Y. // J. Rare Earths. 2020. Vol. 38. N 1. P. 108. doi: 10.1016/j.jre.2019.01.011
  14. Singh G., McDonagh B.H., Hak S., Peddis D., Bandopadhyay S., Sandvig I., Sandvig A., Glomm W. // J. Mater. Chem. (B). 2017. Vol. 5. N 3. P. 418. doi: 10.1039/C6TB02854C
  15. Cho M., Sethi R., Ananta narayanan J.S., Lee S.S., Benoit D., Taheri N., Decuzzi P., Colvin V. // Nanoscale. 2014. Vol. 6. N 22. P. 13637. doi: 10.1039/C4NR03505D
  16. Fu G., He A., Jin Y., Cheng Q., Song J. // Bioresources. 2012. Vol. 7. N 2. P. 2319. doi: 10.15376/biores.7.2.2319-2329
  17. Вахрушев А.Ю., Бойцова Т.Б., Горбунова В.В., Стожаров В.М. // Неорг. матер. 2017. Т. 53. № 2. С. 156. doi: 10.7868/S0002337X17020154
  18. Vakhrushev A.Y., Boitsova T.B., Gorbunova V.V., Stozharov V.M. // Inorg. Mater. 2017. Vol. 53. N 2. P. 171. doi: 10.1134/S0020168517020157
  19. Jiang X., Yu L., Yao Ch., Zhang F., Zhang J., Li Ch. // Materials. 2016. Vol. 9. N 5. P. 323. doi: 10.3390/ma9050323
  20. Wu D., Li Ch., Zhang D., Wang L., Zhang Xi., Shi Z., Lin Q. // J. Rare Earths. 2019. Vol. 37. N 8. P. 845. doi: 10.1016/j.jre.2018.10.011
  21. Mkhalid I.A., Fierro J.L.G., Mohamed R.M., Alshahri A.A. // Appl. Nanosci. 2020. Vol. 10. N 10. P. 3773. doi: 10.1007/s13204-020-01479-8
  22. Вахрушев А.Ю., Крайнов Д.С., Бойцова Т.Б., Горбунова В.В., Пак В.Н. // ЖПХ. 2020. Т. 93. № 2. С. 282. doi: 10.31857/S0044461820020176
  23. Vakhrushev A.Y., Krainov D.S., Boitsova T.B., Gorbunova V.V., Pak V.N. // Russ. J. Appl. Chem. 2020. Vol. 93. N 2. P. 274. doi: 10.1134/S1070427220020172
  24. Moran P.D., Bowmaker G.A., Cooney R.P., Finnie K.S., Bartlett J.R., Woolfrey J.L. // Inorg. Chem. 1998. Vol. 37. N 11. P. 2741. doi: 10.1021/ic9709436
  25. Jiang Xu., Yu L., Yao Ch., Zhang F., Zhang J., Li Ch. // Materials. 2016. Vol. 9. N 5. P. 323. doi: 10.3390/ma9050323
  26. Ananth A., Mok Y. // Nanomaterials. 2016. Vol. 6. N 3. P. 42. doi: 10.3390/nano6030042
  27. Waterhouse G.I.N., Bowmaker G.A., Metson J.B. // Phys. Chem. Chem. Phys. 2001. Vol. 3. N 17. P. 3838. doi: 10.1039/b103226g
  28. Langford J.I., Wilson A.J.C. // J. Appl. Cryst. 1978. Vol. 11. N 2. P. 102. doi: 10.1107/S0021889878012844
  29. Zalas M. // J. Rare Earths. 2014. Vol. 32. N 6. P. 487. doi: 10.1016/S1002-0721(14)60097-1

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2023 Russian Academy of Sciences

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».