REPOZITORIJ > REZULTATI

Povzetek

S perokso skupinami okrašeni amorfni material na osnovi TiO2, in sicer nanoplasti, nanocevke, nanopalčke in z morfologijo riža, smo pridobili z alkalno hidrotermalnim prestrukturiranjem različnih predhodnih sestavin na osnovi Ti. Dobljene materiale smo testirali v katalitski mokri peroksidni oksidaciji (CWPO) metil oranža (MO) pri blagih pogojih, kjer je bila prevalentna katalitska aktivnost pripisana nanocevkam na osnovi TiO2 z visoko specifično površino in veliko količino površinskih peroksidnih vrst.
Nizkotemperaturna toplotna obdelava nanocevk na osnovi TiO2 je pokazala izgubo v količini ionsko izmenljivih OH skupin in posledično količino peroksidnih vrst, kar je povzročilo znižanje katalitske aktivnosti. V nasprotju s tem smo z uporabo optimalne kislinske obdelave povečali katalitsko aktivnost. Tako smo z uporabo 2 g/L TN/ClO4p 0.01 materiala, obdelanega s peroksidom, in dvojne stehiometrične količine H2O2 raztopino 50 ppm MO očistili do ~93 % v času 90 min pri 40 °C, pri čemer je adsorpcija MO znašala le ~1 %. Katalitična učinkovitost je ostala nespremenjena med 5 zaporednimi poizkusi z uporabo iste serije materiala.
S podrobnimi O2 TPD/MS, temperaturno odvisnimi UV/Vis DR, in-situ Raman, 1H MAS in 17O NMR analizami je bilo ugotovljeno, da obdelava s peroksidom povzroči znatne spremembe v materialu, čeprav se lahko visoka katalitska aktivnost neposredno pripisuje končnim η2 perokso skupinam, katerih količina ostane skoraj konstantna med 5 zaporednimi poizkusi, in sicer 5,9*10-7 mol O2/m2 in 5,2*10-7 mol O2/m2 pred in po uporabi. Predvidevamo, da preostale termalno labilne dvo-vezne kisikove specije, ki so bile identificirane z O2 TPD/MS in 17O NMR tehnikama in se porabljajo med CWPO MO, ne da bi to vplivalo na visoko katalitsko aktivnost, sodelujejo pri nastanku novih zvrsti peroksidov preko tvorbe terminalnih Ti-O•- radikalov in OH skupin.