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Erschienen in: Journal of Electronic Materials 6/2021

14.03.2021 | Original Research Article

Anodic Oxidation of TC4 Substrate to Synthesize Ce-Doped TiO2 Nanotube Arrays with Enhanced Photocatalytic Performance

verfasst von: Zhe Gong, Xueqin Li, Zhicheng Zhang, Yiheng Liu, Haiping Song, Yongqian Wang

Erschienen in: Journal of Electronic Materials | Ausgabe 6/2021

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Abstract

Starting from the urgent need for water pollution treatment, TiO2 nanotube arrays (TNAs) and Ce-doped TNAs have been prepared on TC4 titanium alloy substrate via anodic oxidation. Several properties of TNAs and Ce-doped TNAs were characterized utilizing field emission scanning electron microscopy, energy dispersive spectroscopy, x-ray diffraction and ultraviolet-visible spectrophotometer to analyze their morphology, phase structure, distribution of element and optical property respectively. The photocatalytic performance was evaluated by the photo-degradation of methylene blue (MB) under simulated visible light irradiation. The result indicated that the best photodegradation rate of the Ce-doped TNAs on MB reached to 90.4%, which was a huge improvement compared with pristine TNAs.

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Literatur
1.
Zurück zum Zitat M.A. Shannon, P.W. Bohn, M. Elimelech, J.G. Georgiadis, B.J. Marinas, and A.M. Mayes, Nature 452, 301 (2008).CrossRef M.A. Shannon, P.W. Bohn, M. Elimelech, J.G. Georgiadis, B.J. Marinas, and A.M. Mayes, Nature 452, 301 (2008).CrossRef
2.
Zurück zum Zitat H. Tong, S.X. Ouyang, Y.P. Bi, N. Umezawa, M. Oshikiri, and J. Ye, Adv. Mater. 24, 229 (2012).CrossRef H. Tong, S.X. Ouyang, Y.P. Bi, N. Umezawa, M. Oshikiri, and J. Ye, Adv. Mater. 24, 229 (2012).CrossRef
3.
Zurück zum Zitat K. Woan, G. Pyrgiotakis, and W. Sigmund, Adv. Mater. 21, 2233 (2009).CrossRef K. Woan, G. Pyrgiotakis, and W. Sigmund, Adv. Mater. 21, 2233 (2009).CrossRef
4.
Zurück zum Zitat Z.Y. Gao, P.F. Sun, Y.L. Fang, C.Q. Li, X.Y. Yuan, X.X. Zheng, and J.C. Gao, RSC Adv. 9, 32691 (2019).CrossRef Z.Y. Gao, P.F. Sun, Y.L. Fang, C.Q. Li, X.Y. Yuan, X.X. Zheng, and J.C. Gao, RSC Adv. 9, 32691 (2019).CrossRef
5.
6.
Zurück zum Zitat M. Stylidi, D.I. Kondarides, and X.E. Verykios, Appl. Catal. B: Environ. 47, 189 (2004).CrossRef M. Stylidi, D.I. Kondarides, and X.E. Verykios, Appl. Catal. B: Environ. 47, 189 (2004).CrossRef
7.
Zurück zum Zitat H. Yamashita, M. Harada, J. Misaka, M. Takeuchi, B. Neppolian, and M. Anpo, Catal. Today 84, 191 (2003).CrossRef H. Yamashita, M. Harada, J. Misaka, M. Takeuchi, B. Neppolian, and M. Anpo, Catal. Today 84, 191 (2003).CrossRef
8.
Zurück zum Zitat W.X. Wang, J.B. Zhang, D.X. Liang, Y.D. Li, Y.J. Xie, Y.G. Wang, and J. Li, J. Mater. Sci. Mater. Electron. 31, 8844 (2020).CrossRef W.X. Wang, J.B. Zhang, D.X. Liang, Y.D. Li, Y.J. Xie, Y.G. Wang, and J. Li, J. Mater. Sci. Mater. Electron. 31, 8844 (2020).CrossRef
9.
Zurück zum Zitat Y. Ohsaki, N. Masaki, T. Kitamura, Y. Wada, T. Okamoto, T. Sekino, K. Niiharab, and S. Yanagida, Phys. Chem. Chem. Phys. 7, 4157 (2005).CrossRef Y. Ohsaki, N. Masaki, T. Kitamura, Y. Wada, T. Okamoto, T. Sekino, K. Niiharab, and S. Yanagida, Phys. Chem. Chem. Phys. 7, 4157 (2005).CrossRef
10.
Zurück zum Zitat B.X. Lei, J.Y. Liao, R. Zhang, J. Wang, C.Y. Su, and D.B. Kuang, J. Phys. Chem. C 114, 15228 (2010).CrossRef B.X. Lei, J.Y. Liao, R. Zhang, J. Wang, C.Y. Su, and D.B. Kuang, J. Phys. Chem. C 114, 15228 (2010).CrossRef
11.
Zurück zum Zitat J.M. Macak, H. Tsuchiya, A. Ghicov, and P. Schmuki, Electrochem. Commun. 7, 1133 (2005).CrossRef J.M. Macak, H. Tsuchiya, A. Ghicov, and P. Schmuki, Electrochem. Commun. 7, 1133 (2005).CrossRef
12.
Zurück zum Zitat O.K. Varghese, D.W. Gong, M. Paulose, K.G. Ong, E.C. Dickey, and C.A. Grimes, Adv. Mater. 15, 624 (2003).CrossRef O.K. Varghese, D.W. Gong, M. Paulose, K.G. Ong, E.C. Dickey, and C.A. Grimes, Adv. Mater. 15, 624 (2003).CrossRef
13.
Zurück zum Zitat O.K. Varghese, D.W. Gong, M. Paulose, K.G. Ong, and C.A. Grimes, Sens. Actuator B Chem. 93, 338 (2003).CrossRef O.K. Varghese, D.W. Gong, M. Paulose, K.G. Ong, and C.A. Grimes, Sens. Actuator B Chem. 93, 338 (2003).CrossRef
14.
Zurück zum Zitat G.K. Mor, K. Shankar, O.K. Varghese, and C.A. Grimes, J. Mater. Res. 19, 2989 (2004).CrossRef G.K. Mor, K. Shankar, O.K. Varghese, and C.A. Grimes, J. Mater. Res. 19, 2989 (2004).CrossRef
15.
Zurück zum Zitat H. Rasoulnezhad, G. Hosseinzadeh, R. Hosseinzadeh, and N. Ghasemian, J. Adv. Ceram. 7, 185 (2018).CrossRef H. Rasoulnezhad, G. Hosseinzadeh, R. Hosseinzadeh, and N. Ghasemian, J. Adv. Ceram. 7, 185 (2018).CrossRef
16.
Zurück zum Zitat R. Li, Q.Y. Li, L.L. Zong, X.D. Wang, and J.J. Yang, Electrochim. Acta 91, 30 (2013).CrossRef R. Li, Q.Y. Li, L.L. Zong, X.D. Wang, and J.J. Yang, Electrochim. Acta 91, 30 (2013).CrossRef
17.
Zurück zum Zitat J.H. Kong, Y.Q. Wang, Q.M. Sun, and D.W. Meng, J. Electron. Mater. 46, 4791 (2017).CrossRef J.H. Kong, Y.Q. Wang, Q.M. Sun, and D.W. Meng, J. Electron. Mater. 46, 4791 (2017).CrossRef
18.
Zurück zum Zitat Y.R. Li, S. Wang, Y.J. Dong, P. Mu, Y. Yang, X.Y. Liu, C.J. Lin, and Q.L. Huang, Bioact. Mater. 5, 1062 (2020).CrossRef Y.R. Li, S. Wang, Y.J. Dong, P. Mu, Y. Yang, X.Y. Liu, C.J. Lin, and Q.L. Huang, Bioact. Mater. 5, 1062 (2020).CrossRef
19.
Zurück zum Zitat X.D. Zhang, D. Yue, L. Zhang, and S.W. Lin, J. Mater. Sci. Technol. 56, 162 (2020).CrossRef X.D. Zhang, D. Yue, L. Zhang, and S.W. Lin, J. Mater. Sci. Technol. 56, 162 (2020).CrossRef
20.
Zurück zum Zitat H.L. Peng, X.F. Li, X. Chen, J. Jiang, J.F. Luo, W. Xiong, and J. Chen, Trans. Nonferrous Met. Soc. China 30, 668 (2020).CrossRef H.L. Peng, X.F. Li, X. Chen, J. Jiang, J.F. Luo, W. Xiong, and J. Chen, Trans. Nonferrous Met. Soc. China 30, 668 (2020).CrossRef
21.
22.
Zurück zum Zitat M. Kulkarni, A. Mazare, E. Gongadze, S. Perutkova, V. Kralj-Iglic, I. Milosev, P. Schmuki, A. Iglic, and M. Mozetic, Nanotechnology 26, 062002 (2015).CrossRef M. Kulkarni, A. Mazare, E. Gongadze, S. Perutkova, V. Kralj-Iglic, I. Milosev, P. Schmuki, A. Iglic, and M. Mozetic, Nanotechnology 26, 062002 (2015).CrossRef
23.
Zurück zum Zitat S.K. Liu, Y.T. Li, H.B. Yang, W.J. Zou, and Z.X. Li, Adv. Mater. Res. 219–220, 1333 (2011).CrossRef S.K. Liu, Y.T. Li, H.B. Yang, W.J. Zou, and Z.X. Li, Adv. Mater. Res. 219–220, 1333 (2011).CrossRef
24.
Zurück zum Zitat J.M. Macak, H. Tsuchiya, L. Taveira, A. Ghicov, and P. Schmuki, J. Biomed. Mater. Res. Part A 75, 928 (2005).CrossRef J.M. Macak, H. Tsuchiya, L. Taveira, A. Ghicov, and P. Schmuki, J. Biomed. Mater. Res. Part A 75, 928 (2005).CrossRef
25.
Zurück zum Zitat X. Zhang, Y. Wan, B. Ren, H.W. Wang, M.Z. Yu, A.Q. Liu, and Z.Q. Liu, Micromachines 11, 316 (2020).CrossRef X. Zhang, Y. Wan, B. Ren, H.W. Wang, M.Z. Yu, A.Q. Liu, and Z.Q. Liu, Micromachines 11, 316 (2020).CrossRef
26.
Zurück zum Zitat B. Yildirim, R. Dalmis, K. Ertekin, I. Birlik, and F.A. Azem, J. Mater. Sci.: Mater. Electron. 31, 10267 (2020). B. Yildirim, R. Dalmis, K. Ertekin, I. Birlik, and F.A. Azem, J. Mater. Sci.: Mater. Electron. 31, 10267 (2020).
27.
Zurück zum Zitat X.W. Lu, X.Z. Li, J.C. Qian, N.M. Miao, C. Yao, and Z.G. Chen, J. Alloy. Compd. 661, 363 (2016).CrossRef X.W. Lu, X.Z. Li, J.C. Qian, N.M. Miao, C. Yao, and Z.G. Chen, J. Alloy. Compd. 661, 363 (2016).CrossRef
28.
Zurück zum Zitat X. Fan, J. Wan, E.Z. Liu, L. Sun, Y. Hu, H. Li, X.Y. Hu, and J. Fan, Ceram. Int. 41, 5107 (2015).CrossRef X. Fan, J. Wan, E.Z. Liu, L. Sun, Y. Hu, H. Li, X.Y. Hu, and J. Fan, Ceram. Int. 41, 5107 (2015).CrossRef
Metadaten
Titel
Anodic Oxidation of TC4 Substrate to Synthesize Ce-Doped TiO2 Nanotube Arrays with Enhanced Photocatalytic Performance
verfasst von
Zhe Gong
Xueqin Li
Zhicheng Zhang
Yiheng Liu
Haiping Song
Yongqian Wang
Publikationsdatum
14.03.2021
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Electronic Materials / Ausgabe 6/2021
Print ISSN: 0361-5235
Elektronische ISSN: 1543-186X
DOI
https://doi.org/10.1007/s11664-021-08821-y

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