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Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics 15/2017

10.04.2017

Enhanced photocatalytic activity of europium doped TiO2 under sunlight for the degradation of methyl orange

verfasst von: G. V. Khade, N. L. Gavade, M. B. Suwarnkar, M. J. Dhanavade, K. D. Sonawane, K. M. Garadkar

Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics | Ausgabe 15/2017

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Abstract

Europium doped TiO2 nanomaterials were prepared by microwave assisted sol–gel method to enhance the photocatalytic activity. This method is eco-friendly and makes it possible for the preparation of low cost photocatalyst. The nanomaterials were characterized thoroughly by various techniques, such as XRD, EDS, FT-IR, FE-SEM, TEM, UV-DRS. The X-ray diffraction of Eu doped TiO2 shows a reduction in crystallite size compared to bare TiO2. The reduction in particle size was also observed from FE-SEM and TEM images. The photocatalytic activity of Eu doped TiO2 was estimated towards degradation of Methyl Orange (MO) under UV and sunlight. The photodegradation efficiencies of MO using Eu–TiO2 (0.025 mol%) and TiO2 observed are 98 and 81% respectively under UV light. An increment of 17% in degradation efficiency was observed due to higher absorption and 4f electron transition of rare earth ions. The effect of operational parameters such as pH of solution and catalyst loading on photodegradation of MO were also examined. Additionally influence of H2O2 on degradation of MO was checked and succeeded for complete degradation of MO within 60 min at optimal conditions under UV light. The antimicrobial testing was also carried out for the synthesized Eu–TiO2 which revealed that it has potential ability to inhibit the growth of Staphylococcus aureus (NCIM-2654) and Escherichia coli (NCIM-2832).

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Literatur
1.
Zurück zum Zitat D. Wang, R. Yu, Y. Chen, N. Kumada, N. Kinomura, M. Takano, Solid State Ion. 172, 101 (2004)CrossRef D. Wang, R. Yu, Y. Chen, N. Kumada, N. Kinomura, M. Takano, Solid State Ion. 172, 101 (2004)CrossRef
2.
Zurück zum Zitat K. Ando, Solid State Sci. 128, 211 (2000) K. Ando, Solid State Sci. 128, 211 (2000)
3.
Zurück zum Zitat M. Shim, C. Wang, D.J. Norris, P. Guyot-Sionnest, MRS Bull. 26, 1005 (2001)CrossRef M. Shim, C. Wang, D.J. Norris, P. Guyot-Sionnest, MRS Bull. 26, 1005 (2001)CrossRef
4.
5.
7.
Zurück zum Zitat bib id="bib7"> M. Bruchez, M. Moronne, P. Gin, S. Weiss, A.P. Alivisatos, Science 281, 2013 (1998)</bib </bibCrossRef bib id="bib7"> M. Bruchez, M. Moronne, P. Gin, S. Weiss, A.P. Alivisatos, Science 281, 2013 (1998)</bib </bibCrossRef
8.
Zurück zum Zitat M. Ferrara, V. Guidi, G. Martinelli, G. Faglia, P. Nelli, G. Sberveglieri, Nanostruct. Mater. 7, 709 (1996)CrossRef M. Ferrara, V. Guidi, G. Martinelli, G. Faglia, P. Nelli, G. Sberveglieri, Nanostruct. Mater. 7, 709 (1996)CrossRef
11.
Zurück zum Zitat K. Bange, C.R. Otterrnann, O. Anderson, U. Jeschkowski, M. Laube, R. Feile, Thin Solid Films 197, 279 (1991)CrossRef K. Bange, C.R. Otterrnann, O. Anderson, U. Jeschkowski, M. Laube, R. Feile, Thin Solid Films 197, 279 (1991)CrossRef
13.
14.
Zurück zum Zitat C. Wang, B. Xu, X.W. Eang, J. Zhao, J. Solid State Chem. 178, 3500 (2005)CrossRef C. Wang, B. Xu, X.W. Eang, J. Zhao, J. Solid State Chem. 178, 3500 (2005)CrossRef
15.
Zurück zum Zitat K.V. Gurav, V.J. Fulari, U.M. Patil, C.D. Lokhande, O.S. Joo, Appl. Surf. Sci. 256, 2680 (2010)CrossRef K.V. Gurav, V.J. Fulari, U.M. Patil, C.D. Lokhande, O.S. Joo, Appl. Surf. Sci. 256, 2680 (2010)CrossRef
16.
Zurück zum Zitat X.Y. Chen, Y.S. Liu, W.Q. Luo, R.F. Li, G.K. Liu, M.R. Antonio, J. Phys. Chem. 112, 12646 (2008) X.Y. Chen, Y.S. Liu, W.Q. Luo, R.F. Li, G.K. Liu, M.R. Antonio, J. Phys. Chem. 112, 12646 (2008)
17.
Zurück zum Zitat U. Ozgur, Y.I. Alivov, C. Liu, A. Teke, M.A. Reshchikov, S. Dogan, V. Avrutin, S. Cho, J.H. Morko, J. Appl. Phys. 98, 041301 (2005)CrossRef U. Ozgur, Y.I. Alivov, C. Liu, A. Teke, M.A. Reshchikov, S. Dogan, V. Avrutin, S. Cho, J.H. Morko, J. Appl. Phys. 98, 041301 (2005)CrossRef
18.
Zurück zum Zitat H. Yamashita, M. Harada, J. Misaka, M. Takeuchi, B. Neppolian, M. Anpo, Catal. Today 84, 191 (2003)CrossRef H. Yamashita, M. Harada, J. Misaka, M. Takeuchi, B. Neppolian, M. Anpo, Catal. Today 84, 191 (2003)CrossRef
19.
Zurück zum Zitat D.H. Kim, S.I. Woo, S.H. Moom, H.D. Kim, B.Y. Kim, J.H. Cho, Y.G. Joh, E.C. Kim, Solid State Commun. 136, 554 (2005)CrossRef D.H. Kim, S.I. Woo, S.H. Moom, H.D. Kim, B.Y. Kim, J.H. Cho, Y.G. Joh, E.C. Kim, Solid State Commun. 136, 554 (2005)CrossRef
20.
Zurück zum Zitat F.B. Li, X.Z. Li, M.F. Hou, K.W. Cheah, W.C.H. Choy, Appl. Catal. A 285, 181 (2005)CrossRef F.B. Li, X.Z. Li, M.F. Hou, K.W. Cheah, W.C.H. Choy, Appl. Catal. A 285, 181 (2005)CrossRef
21.
Zurück zum Zitat Y. Zhang, H. Xu, Y. Xu, H. Zhang, Y. Wang, J. Photochem. Photobiol. A 170, 279 (2005)CrossRef Y. Zhang, H. Xu, Y. Xu, H. Zhang, Y. Wang, J. Photochem. Photobiol. A 170, 279 (2005)CrossRef
22.
Zurück zum Zitat X. Yan, J. He, D. Evans, X. Duan, Y. Zhu, Appl. Catal. B Environ. 55, 243 (2005)CrossRef X. Yan, J. He, D. Evans, X. Duan, Y. Zhu, Appl. Catal. B Environ. 55, 243 (2005)CrossRef
23.
24.
Zurück zum Zitat M.K. Reddy, B. Baruwati, M. Jayalakshmi, M.M. Rao, S.V. Manorama, J. Solid Chem. 178, 3352 (2005)CrossRef M.K. Reddy, B. Baruwati, M. Jayalakshmi, M.M. Rao, S.V. Manorama, J. Solid Chem. 178, 3352 (2005)CrossRef
25.
Zurück zum Zitat G.V. Khade, M.B. Suwarnkar, N.L. Gavade, K.M. Garadkar, J. Mater. Sci. 27, 6425 (2016) G.V. Khade, M.B. Suwarnkar, N.L. Gavade, K.M. Garadkar, J. Mater. Sci. 27, 6425 (2016)
26.
Zurück zum Zitat K. Okuyana, C. Panatarani, I.W. Lenggoro, J. Phys. Chem. Solids 65, 1843 (2004)CrossRef K. Okuyana, C. Panatarani, I.W. Lenggoro, J. Phys. Chem. Solids 65, 1843 (2004)CrossRef
28.
Zurück zum Zitat O. Lupan, T. Pauporte, B. Viana, P. Aschehong, M. Ahmadi, B.R. Cuenya, Appl. Surf. Sci. 282, 782 (2013)CrossRef O. Lupan, T. Pauporte, B. Viana, P. Aschehong, M. Ahmadi, B.R. Cuenya, Appl. Surf. Sci. 282, 782 (2013)CrossRef
29.
Zurück zum Zitat K. Okada, N. Yamamoto, Y. Kameshima, A. Yasumari, J. Am. Ceram. Soc. 84, 1591 (2001)CrossRef K. Okada, N. Yamamoto, Y. Kameshima, A. Yasumari, J. Am. Ceram. Soc. 84, 1591 (2001)CrossRef
30.
Zurück zum Zitat G. Liu, H.G. Yang, X. Wang, H. Cheng, H. Lu, L. Wang, G.Q. Lu, H.M. Cheng, J. Phys. Chem. 113, 21784 (2009) G. Liu, H.G. Yang, X. Wang, H. Cheng, H. Lu, L. Wang, G.Q. Lu, H.M. Cheng, J. Phys. Chem. 113, 21784 (2009)
31.
Zurück zum Zitat M. Myilsamy, M. Mahalakshmi, N. Subha, A. Rajabhuvaneswari, V. Murugesan, RSC Adv. 6, 35024 (2016).CrossRef M. Myilsamy, M. Mahalakshmi, N. Subha, A. Rajabhuvaneswari, V. Murugesan, RSC Adv. 6, 35024 (2016).CrossRef
32.
Zurück zum Zitat J.A. Mary, J.J. Vijaya, M. Bououdina, L. Kennedy, J.H. Dai, Y. Song, Phys. E 66, 209 (2015)CrossRef J.A. Mary, J.J. Vijaya, M. Bououdina, L. Kennedy, J.H. Dai, Y. Song, Phys. E 66, 209 (2015)CrossRef
34.
Zurück zum Zitat R. C. Hsiao, N. Sabariarul, D. Mangararaj, R.S. Juang, J. Optoelectron. Adv. Mater. 12, 193 (2010) R. C. Hsiao, N. Sabariarul, D. Mangararaj, R.S. Juang, J. Optoelectron. Adv. Mater. 12, 193 (2010)
36.
Zurück zum Zitat G.V. Khade, M.B. Suwarnkar, N.L. Gavade, K.M. Garadkar, J. Mater. Sci. 26, 3309 (2015) G.V. Khade, M.B. Suwarnkar, N.L. Gavade, K.M. Garadkar, J. Mater. Sci. 26, 3309 (2015)
37.
Zurück zum Zitat J. Kunze, A. Ghicov, H. Hildebrand, J.M. Macok, L. Traveira, P. Schmuki, J. Phys. Chem. 219, 1561 (2005) J. Kunze, A. Ghicov, H. Hildebrand, J.M. Macok, L. Traveira, P. Schmuki, J. Phys. Chem. 219, 1561 (2005)
38.
Zurück zum Zitat H.R. Pant, B. Pant, R.K. Sharma, A. Amarjargal, H.J. Kim, C.H. Park, L.D. Tijing, C.S. Kim, Ceram. Int. 39, 1503 (2013)CrossRef H.R. Pant, B. Pant, R.K. Sharma, A. Amarjargal, H.J. Kim, C.H. Park, L.D. Tijing, C.S. Kim, Ceram. Int. 39, 1503 (2013)CrossRef
40.
41.
Zurück zum Zitat N. Serpone, D. Lawless, R. Khairutdinov, J. Phys. Chem. 99, 16646 (1995)CrossRef N. Serpone, D. Lawless, R. Khairutdinov, J. Phys. Chem. 99, 16646 (1995)CrossRef
42.
Zurück zum Zitat N.L. Gavade, A.N. Kadam, Y.B. Gaikwad, M.J. Dhanavade, K.M. Garadkar, J. Mater. Sci. 27, 11080 (2016) N.L. Gavade, A.N. Kadam, Y.B. Gaikwad, M.J. Dhanavade, K.M. Garadkar, J. Mater. Sci. 27, 11080 (2016)
43.
Zurück zum Zitat N. Sobana, M. Muruganadhan, M. Swaminathan, J. Mol. Catal. A Chem. 258, 124 (2006)CrossRef N. Sobana, M. Muruganadhan, M. Swaminathan, J. Mol. Catal. A Chem. 258, 124 (2006)CrossRef
44.
Zurück zum Zitat B. Subash, B. Krishnakumar, B. Sreedhar, M. Swaminathan, M. Shanthi, Super Latt. Microstruct. 54, 155 (2013).CrossRef B. Subash, B. Krishnakumar, B. Sreedhar, M. Swaminathan, M. Shanthi, Super Latt. Microstruct. 54, 155 (2013).CrossRef
45.
Zurück zum Zitat M.B. Suwarnkar, A.N. Kadam, G.V. Khade, N.L. Gavade, K.M. Garadkar, J. Mater. Sci. 27, 843 (2016) M.B. Suwarnkar, A.N. Kadam, G.V. Khade, N.L. Gavade, K.M. Garadkar, J. Mater. Sci. 27, 843 (2016)
46.
47.
Zurück zum Zitat V. Mirkhani, S. Tangestaninejad, M. Moghadam, M. H. Habibi, A. Rostami-Vartooni, J. Iran. Chem. Soc. 6, 578 (2009)CrossRef V. Mirkhani, S. Tangestaninejad, M. Moghadam, M. H. Habibi, A. Rostami-Vartooni, J. Iran. Chem. Soc. 6, 578 (2009)CrossRef
48.
Zurück zum Zitat H.M. Coleman, V. Vimonses, G. Leslie, R.J. Amal, J. Hazard. Mater. 146, 496 (2007)CrossRef H.M. Coleman, V. Vimonses, G. Leslie, R.J. Amal, J. Hazard. Mater. 146, 496 (2007)CrossRef
49.
Zurück zum Zitat A.M.T. Silva, E. Nouli, N.P. Xekoukoulotakis, D. Mantzavinos, Appl. Catal. B 73, 11 (2007)CrossRef A.M.T. Silva, E. Nouli, N.P. Xekoukoulotakis, D. Mantzavinos, Appl. Catal. B 73, 11 (2007)CrossRef
50.
Zurück zum Zitat L. Andronic, S. Manolache, A. Duta, J. Nanosci. Nanotechnol. 8, 728 (2008)CrossRef L. Andronic, S. Manolache, A. Duta, J. Nanosci. Nanotechnol. 8, 728 (2008)CrossRef
51.
Zurück zum Zitat R. Kamble, S. Sabale, P. Chikode, V. Puri, S. Mahajan, Mater. Res. Expr. 3, 115005 (2016).CrossRef R. Kamble, S. Sabale, P. Chikode, V. Puri, S. Mahajan, Mater. Res. Expr. 3, 115005 (2016).CrossRef
52.
Zurück zum Zitat W. Ruifen, W. Fuming, A. Shengli, S. Jinling, Z. Yin, J. Rare Earth 33, 154 (2015)CrossRef W. Ruifen, W. Fuming, A. Shengli, S. Jinling, Z. Yin, J. Rare Earth 33, 154 (2015)CrossRef
53.
Zurück zum Zitat R.C. Hsiao, N. Sabariarul, D. Mangararaj, S.R. Juang, J. Optoelectron. Adv. Mater. 12, 193 (2010) R.C. Hsiao, N. Sabariarul, D. Mangararaj, S.R. Juang, J. Optoelectron. Adv. Mater. 12, 193 (2010)
54.
Zurück zum Zitat M. Stefan, C. Leostean, O. Pana, D. Toloman, A. Popa, I. Perhaita, M. Senila, O. Marincas, L. Barbu-Tudoran, Appl. Surf. Sci. 390, 248 (2016)CrossRef M. Stefan, C. Leostean, O. Pana, D. Toloman, A. Popa, I. Perhaita, M. Senila, O. Marincas, L. Barbu-Tudoran, Appl. Surf. Sci. 390, 248 (2016)CrossRef
55.
Zurück zum Zitat X. Jiang, L. Yang, P. Liu, X. Li, J. Shen, Colloids Surf B Biointerfaces 79, 69 (2010)CrossRef X. Jiang, L. Yang, P. Liu, X. Li, J. Shen, Colloids Surf B Biointerfaces 79, 69 (2010)CrossRef
Metadaten
Titel
Enhanced photocatalytic activity of europium doped TiO2 under sunlight for the degradation of methyl orange
verfasst von
G. V. Khade
N. L. Gavade
M. B. Suwarnkar
M. J. Dhanavade
K. D. Sonawane
K. M. Garadkar
Publikationsdatum
10.04.2017
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Materials Science: Materials in Electronics / Ausgabe 15/2017
Print ISSN: 0957-4522
Elektronische ISSN: 1573-482X
DOI
https://doi.org/10.1007/s10854-017-6883-9

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