Čo ponúkame - Najlepšie výsledky

Za posledné dve dekády sa čoraz väčšia pozornosť kladie na čistenie odpadových vôd a vzduchu pomocou fotokatalyzátora TiO2. TiO2 tiež používa na výrobu vodíka, v solárnych článkoch, na antibakteriálne aplikácie atď. Z toho dôvodu bol výskum zameraný na prípravu TiO2 nanorúrok (TNTs) na transparentnom keramickom materiáli (spinel – MgAl2O4) pomocou anodickej oxidácie Ti vrstvy nanesenej magnetrónovou depozíciou. Vlastnosti TNTs boli porovnané s nanorúrkami pripravenými na troch iných substrátoch: monokryštalický Si substrát, polymérna fólia Kapton a kovová Ti fólia. Pomocou fotokatalytickej degradácie dvoch modelových znečisťujúcich látok rodamínu B (RhB) a bispfenolu A (BPA) sme dokázali, že v závislosti od použitého substrátu účinnosť fotokatalytickej degradácie TNTs rastie v poradí Kapton < spinel < Si < Ti. Nanorúrky vypestované na Ti fólii majú najlepšiu fotokatalytickú aktivitu dosahujúcu 88 % degradácie RhB a 36 % degradácie BPA. Kinetický model pre degradáciu RhB najlepšie popisuje reakcia pseudoprvého stupňa, zatiaľ čo degradáciu BPA lepšie popisuje reakcia fraktálneho pseudoprvého stupňa. Výsledky výpočtu zvyškového napätia a deformácie na rozhraní substrát-TNTs ukázali, že materiál spinel-TNTs vykazuje najnižšie hodnoty napätia a deformácie, majú stabilnú štruktúru a dochádza iba k minimálnemu odlupovaniu TNTs. Z toho dôvodu možno považovať chemicky a tepelne stabilný transparentný keramický materiál (spinel) za vhodný substrát pre TNTs a ich uplatnenie v uvedených environmentálnych a energetických aplikáciách.

 

• PETRISKOVÁ, Patrícia – MONFORT, Olivier – SATRAPINSKY, Leonid – DOBROČKA, Edmund – PLECENIK, Tomáš – PLESCH, Gustav – PAPŠIK, Roman – BERMEJO, Raúl – LENČÉŠ, Zoltán: Preparation and photocatalytic properties of TiO2 nanotube arrays prepared on transparent spinel. Ceramics International, 47 (2021) 12970-12980. (2020: 4.527 - IF, Q1 - JCR, 0.936 - SJR, Q1 - SJR, karentované - CCC). (2021 - Current Contents, WOS, SCOPUS). ISSN 0272-8842. Dostupné na: https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2021.01.160